SQL必知必会(SQL 是如何执行的)

一、Oracle 中的 SQL 是如何执行的

SQL 在 Oracle 中的执行过程

从上面这张图中可以看出，SQL 语句在 Oracle 中经历了以下的几个步骤

1、语法检查：检查 SQL 拼写是否正确，如果不正确，Oracle 会报语法错误。

2、语义检查：检查 SQL 中的访问对象是否存在。比如我们在写 SELECT 语句的时候，列名写错了，系统就会提示错误。语法检查和语义检查的作用是保证 SQL 语句没有错误。

3、权限检查：看用户是否具备访问该数据的权限。

4、共享池检查：共享池（Shared Pool）是一块内存池，最主要的作用是缓存 SQL 语句和该语句的执行计划。Oracle 通过检查共享池是否存在 SQL 语句的执行计划，来判断进行软解析，还是硬解析。那软解析和硬解析又该怎么理解呢？

在共享池中，Oracle 首先对 SQL 语句进行 Hash 运算，然后根据 Hash 值在库缓存（Library Cache）中查找，如果存在 SQL 语句的执行计划，就直接拿来执行，直接进入“执行器”的环节，这就是软解析。

如果没有找到 SQL 语句和执行计划，Oracle 就需要创建解析树进行解析，生成执行计划，进入“优化器”这个步骤，这就是硬解析。

共享池是 Oracle 中的术语，包括了库缓存，数据字典缓冲区等。我们上面已经讲到了库缓存区，它主要缓存 SQL 语句和执行计划。而数据字典缓冲区存储的是 Oracle 中的对象定义，比如表、视图、索引等对象。当对 SQL 语句进行解析的时候，如果需要相关的数据，会从数据字典缓冲区中提取。

5、优化器：优化器中就是要进行硬解析，也就是决定怎么做，比如创建解析树，生成执行计划。

6、执行器：当有了解析树和执行计划之后，就知道了 SQL 该怎么被执行，这样就可以在执行器中执行语句了。

二、MySQL 中的 SQL 是如何执行的

首先 MySQL 是典型的C/S 架构，即 Client/Server 架构，服务器端程序使用的 mysqld。整体的 MySQL 流程如下图所示：

MySQL 由三层组成：

• 连接层：客户端和服务器端建立连接，客户端发送 SQL 至服务器端；
• SQL 层：对 SQL 语句进行查询处理；
• 存储引擎层：与数据库文件打交道，负责数据的存储和读取。

SQL 层的结构：

• 1. 查询缓存：Server 如果在查询缓存中发现了这条 SQL 语句，就会直接将结果返回给客户端；如果没有，就进入到解析器阶段。需要说明的是，因为查询缓存往往效率不高，所以在 MySQL8.0 之后就抛弃了这个功能。
• 2. 解析器：在解析器中对 SQL 语句进行语法分析、语义分析。
• 3. 优化器：在优化器中会确定 SQL 语句的执行路径，比如是根据全表检索，还是根据索引来检索等。
• 4. 执行器：在执行之前需要判断该用户是否具备权限，如果具备权限就执行 SQL 查询并返回结果。在 MySQL8.0 以下的版本，如果设置了查询缓存，这时会将查询结果进行缓存。

你能看到 SQL 语句在 MySQL 中的流程是：SQL 语句→缓存查询→解析器→优化器→执行器。在一部分中，MySQL 和 Oracle 执行 SQL 的原理是一样的。

与 Oracle 不同的是，MySQL 的存储引擎采用了插件的形式，每个存储引擎都面向一种特定的数据库应用环境。同时开源的 MySQL 还允许开发人员设置自己的存储引擎，下面是一些常见的存储引擎：

• 1.InnoDB 存储引擎：它是 MySQL 5.5 版本之后默认的存储引擎，最大的特点是支持事务、行级锁定、外键约束等。
• 2. MyISAM 存储引擎：在 MySQL 5.5 版本之前是默认的存储引擎，不支持事务，也不支持外键，最大的特点是速度快，占用资源少。
• 3. Memory 存储引擎：使用系统内存作为存储介质，以便得到更快的响应速度。不过如果 mysqld 进程崩溃，则会导致所有的数据丢失，因此我们只有当数据是临时的情况下才使用 Memory 存储引擎。
• 4. NDB 存储引擎：也叫做 NDB Cluster 存储引擎，主要用于 MySQL Cluster 分布式集群环境，类似于 Oracle 的 RAC 集群。
• 5. Archive 存储引擎：它有很好的压缩机制，用于文件归档，在请求写入时会进行压缩，所以也经常用来做仓库。

需要注意的是，数据库的设计在于表的设计，而在 MySQL 中每个表的设计都可以采用不同的存储引擎，我们可以根据实际的数据处理需要来选择存储引擎，这也是 MySQL 的强大之处。

三、如何在 MySQL 中对一条 SQL 语句的执行时间进行分析

首先我们需要看下 profiling 是否开启，开启它可以让 MySQL 收集在 SQL 执行时所使用的资源情况，命令如下：

select @@profiling;

profiling=0 代表关闭，我profiling=1 代表开启：

set profiling=1;

然后我们执行一个 SQL 查询

select * from course;

show profiles;

如果我们想要获取上一次查询的执行时间，可以使用：

show profile;