MySQL面试题之一条SQL查询语句是如何执行的？

一条SQL查询语句是如何执行的？

秋招已经结束快8个月了，最近在整理了一些以前的面经，这道面试题记得好像是看了一个付费的专栏，然后把它整理到typora的，如果哪位大佬记得可以分享一下。

先来看一看MySQL的逻辑架构

MySQL 分为 Server 层和存储引擎层两部分

• Server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等，存储过程、触发器、视图等一些跨存储引擎的功能都在这一层实现。
• 存储引擎层负责数据的存储和提取，支持多个存储引擎

接下来将解释SQL查询语句执行每个过程和逻辑架构图每个组件的作用。

连接器

连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。

• 建立连接：在客户端工具中输入连接命令，完成经典的 TCP 握手后，连接器就要开始认证你的身份，这个时候需要你输入用户名和密码；
• 获取权限：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；
• 维持和管理连接：客户端如果太长时间没动静，连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数 wait_timeout控制的，默认值是 8 小时。如果在连接被断开之后，客户端再次发送请求的话，就需要重连，然后再执行请求。

查询缓存

连接建立完成后，就可以执行 select 语句了。（适用于 MySQL8.0 以前的版本 ）

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。key 是查询的语句，value 是查询的结果。如果你的查询能够直接在这个缓存中找到 key，那么这个value 就会被直接返回给客户端。

如果语句不在查询缓存中，就会继续后面的执行阶段。执行完成后，执行结果会被存入查询缓存中。你可以看到，如果查询命中缓存，MySQL 不需要执行后面的复杂操作，就可以直接返回结果，这个效率会很高。

分析器

如果没有命中查询缓存，就要开始真正执行语句了。首先，MySQL 需要知道你要做什么，因此需要对 SQL 语句做解析。

分析器先会做“词法分析”。你输入的是由多个字符串和空格组成的一条 SQL 语句，MySQL 需要识别出里面的字符串分别是什么，代表什么。

MySQL 从你输入的"select"这个关键字识别出来，这是一个查询语句。它也要把字符串“T”识别成“表名 T”，把字符串“ID”识别成“列 ID”。

做完了这些识别以后，就要做“语法分析”。根据词法分析的结果，语法分析器会根据语法规则，判断你输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法。

优化器

经过了分析器，MySQL 就知道你要做什么了。在开始执行之前，还要先经过优化器的处理。

优化器是在表里面有多个索引的时候，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

优化器阶段完成后，语句的执行方案就确定下来了，然后进入执行器阶段。

比如执行语句：select * from T where ID=10

如果对表 T 有没有执行查询的权限，则会返回错误。如果有权限，就打开表继续执行。打开表的时候，执行器就会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。

比如我们这个例子中的表 T 中，ID 字段没有索引，那么执行器的执行流程是这样的：

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。

对于有索引的表，执行的逻辑也差不多。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。

问题：如果表 T 中没有字段 k，而你执行了这个语句 select * from T where k=1, 那肯定是会报“不存在这个列”的错误： “Unknown column ‘k’ in ‘where clause’”。你觉得这个错误是在上面提到的哪个阶段报出来的呢？