1.基础架构：一条SQL查询语句是如何执行的？

1.1 SQL语句执行过程

image.png

Server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等，以及所有的内置函数（如日期、时间、数学和加密函数等），所有跨存储引擎的功能，比如存储过程、触发器、视图等。

存储引擎层负责数据的存储和提取。

1.2 SERVER 层

连接器

负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。连接命令一般是这么写的：

  1. mysql -h$ip -P$port -u$user -p

如果用户名密码认证通过，连接器会到权限表里面查出你拥有的权限。之后，这个连接里面的权限判断逻辑，都将依赖于此时读到的权限。对这个用户的权限做了修改，也不会影响已经存在连接的权限。修改完成后，只有再新建的连接才会使用新的权限设置

processlist 参数查看连接用户
wait_timeout 参数设置空闲连接自动断开

在使用中要尽量减少建立连接的动作，多使用长连接
长连接导致内存占用的解决方案：

  1. 定期断开长连接。使用一段时间，或者程序里面判断执行过一个占用内存的大查询后，断开连接，之后要查询再重连。
  2. 如果用的是 MySQL 5.7 或更新版本，可以在每次执行一个比较大的操作后，通过执行 mysql_reset_connection 来重新初始化连接资源。这个过程不需要重连和重新做权限验证，但是会将连接恢复到刚刚创建完时的状态。

    查询缓存

    MySQL 拿到一个查询请求后，会先到查询缓存，看看之前是不是执行过这条语句。之前执行过的语句及其结果可能会以 key-value 对的形式，被直接缓存在内存中。查询缓存的失效非常频繁，只要有对一个表的更新，这个表上所有的查询缓存都会被清空。
    参数 query_cache_type 设置成 DEMAN,对默认SQL语句都不使用查询缓存，对于要使用查询缓存的语句，使用 SQL_CACHE 显示指定，例如
    SELECT SQL_CACHE * FROM T WHERE ID=10;
    MYSQL 8.0 后不支持查询缓存

    分析器

    1.词法分析：从”SELECT” 识别是查询语句，把字符串“T”识别成“表名T”，把字符串“ID”识别成“列ID”
    2.语法分析：根据语法规则判断SQL语句是否满足MySQL语法一般语法错误会提示第一个出错位置。

    优化器

    在表里有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。

    执行器

    1.在执行之前，判断时候有执行的权限
    2.命中查询缓存，在返回结果时做权限验证
    3.查询会在优化器之前调用precheck验证权限
    举例：
    SELECT * FROM T WHERE ID=10
    执行器流程：
    1.调用 InnoDB 引擎接口取这个表的第一行，判断 ID 值是不是 10，如果不是则跳过，如果是则将这行存在结果集中；
    2.调用引擎接口取“下一行”，重复相同的判断逻辑，直到取到这个表的最后一行。
    3.执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。
    对有索引的表，第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口，之后循环取“满足条件的下一行”这个接口，这些接口都是引擎中已经定义好的。

    2.日志系统：一条SQL更新语句是如何执行的？

    2.1 更新语句的执行流程

    UPDATE T  SET  c=c+1 WHERE ID=2;
    1.先连接器连接
    2.分析器通过词法和语法分析是一条更新语句
    3.优化器决定要是使用ID的索引
    4.执行器执行

    2.3 Update语句内部流程

    1.执行器先找引擎ID=2这行，ID是主键，引擎用树搜索找到这行，如果内存存在数据，直接返回给执行器，否则需要先从磁盘读入内存，再返回。
    2.执行器拿到引擎给的行数据，将该值加上1，得到新的一行数据，再调用引擎接口写入这行新数据
    3.引擎将这行新数据更新到内存，同时将更新操作记录到redo log，redo log处于prepare状态，然后告知执行器执行完了，随时可以提交事务。
    4.执行器生成这个操作的binlog，并把binlog写入磁盘
    5.执行器调用引擎的提交事务接口，引擎把刚刚写入的redo log改成提交（commit）状态，更新完成
    image.png
    redo log和binlog都可以用于表示事务的提交状态，而两阶段提交就是让这两个状态保持逻辑上的一致