文章目录
- 一、执行流程
- 二、建立连接
- 三、预处理器
- 四、解析器
- 4.1 词法分析
- 4.2 语法分析
- 4.3 语义分析
- 五、优化器
- 六、执行器
- 七、返回结果
一、执行流程
| 阶段 | 主要功能 | 关键组件 |
|---|---|---|
| 1. 建立连接 | 身份验证、权限检查 | 连接器 |
| 2. 预处理器 | 缓存检查、SQL预处理 | 查询缓存 |
| 3. 解析器 | 词法分析、语法分析、语义检查 | 解析器 |
| 4. 优化器 | 生成最优执行计划 | 查询优化器 |
| 5. 执行器 | 按计划执行查询 | 执行引擎 |
| 6. 返回数据 | 结果返回、资源清理 | 结果处理器 |
二、建立连接
当应用程序需要执行SQL语句时，首先需要与数据库服务器建立连接：
# 建立MySQL连接
mysql -h localhost -u username -p database_name
连接阶段的主要工作：身份验证和分配连接资源。
三、预处理器
预处理器主要负责SQL语句的预处理工作：
- 在MySQL 8.0之前的版本中，预处理器首先检查查询缓存。
- 读取到这条SQL语句的基本信息。
- 去除注释和多余空格，大小写标准化。
四、解析器
分析器负责对SQL语句进行全面的分析和检查：
4.1 词法分析
将SQL语句分解为一系列的标记：
SELECT name, age FROM users WHERE age > 18;
词法分析结果：
| 标记 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
SELECT | 关键字 | SQL关键字 |
name | 标识符 | 字段名 |
, | 分隔符 | 逗号分隔符 |
age | 标识符 | 字段名 |
FROM | 关键字 | SQL关键字 |
users | 标识符 | 表名 |
WHERE | 关键字 | SQL关键字 |
> | 操作符 | 比较操作符 |
18 | 数值常量 | 整数字面量 |
4.2 语法分析
根据SQL语法规则构建抽象语法树（AST）：
SELECT
/ \
字段列表 FROM子句
/ \ |
name age users表
|
WHERE子句
|
条件表达式
/ | \
age > 18
4.3 语义分析
进行语义层面的检查和验证：
- 表存在性检查：查询表信息是回去数据库查询是否有这个表。
- 字段存在性检查：查询字段信息是回去数据库表查询是否有这个字段。
- 权限检查：设计表或数据库的删除要检查当前用户的权限。
- 约束检查：查询表的主外键、不为空、唯一等约束条件。
五、优化器
选择代价最小的执行计划，从而提高 SQL 执行效率，场见的优化场景如下：
- 确定多表连接顺序
- 是否使用索引？使用哪个索引？
- 选择合适的执行算法（嵌套循环 / 哈希连接 / 排序 / 归并等）
示例SQL：
SELECT name FROM student WHERE age > 18;
执行器的执行过程可能如下：
- 使用 B+ 树索引快速定位满足 age > 18 的主键 ID；
- 根据主键回表获取 name 字段；
- 逐行拼装结果集并返回给客户端。
六、执行器
根据执行计划，具体执行 SQL。
步骤：
- 访问表、索引，执行 WHERE 条件过滤
- 做连接操作、聚合、排序等
- 将结果写入结果集返回客户端
七、返回结果
查询执行完成后，将结果返回给客户端。
比如下面的 SQL：
SELECT id, name FROM user LIMIT 2;
结果集在返回客户端前，格式如下：
+----+--------+
| id | name |
+----+--------+
| 1 | Alice |
| 2 | Bob |
+----+--------+
