一、一条查询的sql他是怎么样去执行的呢？

二、建立链接

同步

异步

三、连接方式

长链接

短链接

四、通信协议

Unix socket

TCP/IP

共享内存

五、通信方式

单工

半双工

全双工

六、缓存

七、解析

八、预处理器

九、优化器

十、查询执行引擎

十一、Mysql系统架构总结

十二、一条sql是如何更新的

一、一条查询的sql他是怎么样去执行的呢？

首先我们来思考一下：一条查询的sql他是怎么样去执行的呢？
如图所示，他经历如下过程。

一条查询的sql他是怎么样去执行的呢？

首先我们的程序或者工具要去操作数据的话，第一件事情是什么呢？

mysql他默认是一个服务，这个跟我们去访问第三方服务是一样的，首先我们要去定义一个通信协议。

那么我们来看看，客户端连接mysql服务器他的通信协议有哪些呢？

二、建立链接

通信类型

同步
异步

同步的话：我们知道同步的特点是，客户端的调用他是依赖被调用方的，受限于被调用方，也就是说他的性能，在我们通过的情况去操作数据库，线程会阻塞一直等待数据的返回，而且同步他只能做到一对一，很难做到一对多的特性。

异步的话：他可以避免我们的应用程序的等待，但是即使你是异步的，你的这个时间不仅仅是链接的时间，大部分的时间消耗是服务端处理的消耗，所以即使你使用异步也不能节省他执行消耗的时间。

如果你使用异步的话，它存在并发，那么你肯定不能用同一个链接，我们每一个sql语句都要单独和服务端建立链接。不然就会出现数据干扰混乱。另外我们用异步的话，大量的sql请求都会建立一个链接，所以会给服务器造成巨大的压力。

一般来说我们都是使用同步的方式。如果你要使用异步的话，你要使用连接池，去复用连接。

三、连接方式

长链接
短链接

mysql即支持长链接又支持短链接。

短链接：就要sql执行完毕，这个链接就会关闭。

长链接：他可以保持打开，这个链接不需要重复创建，这个链接可以被其他客户端复用。一般我们会在链接池中去使用长链接。

但是保持长链接的话，他对服务端也是问题，就是他会消耗内存。所以对于长时间不活动的链接，我们应该去把他关闭。

所以它是有参数可以设置的。

然后还有很多命令：查询连接数，已有链接等等

在mysql中默认的最大的连接数：151，并不是说连接数越大越好。

四、通信协议

Unix socket
TCP/IP
共享内存
....

在不组任何指定，他早期是socket , 一般我们去连接的时候会去指定：-h 一般我们用的都是TCP/IP协议

五、通信方式

单工
半双工
全双工

单工：意味着我们两台计算机在通信的时候，数据的传输的单向。比如：我们的遥控器

半双工：在两台服务器之间他们通信是双向的，我可以给你发送，你也可以给我发送。但是在这个建立的通信连接里面，同一时刻，他只有一台服务器来发送数据。我给你发的时候，你不能给我发，你给我发的时候，你也得等我给你发完之后，你才能给我发。

全双工：就是他的数据是双向的，并且我们可以同时传输。

那么mysql里面他用了什么样的通信方式呢？

他实际用的是半双工。

客户端可以给服务端发送，服务端也可以给客户端相应数据。但是同一时刻只能有一端去发送数据。

所以我们在执行sql的时候，不管你有多长，都要一次发送完。

但是我们sql不能太长，太长他会报错。所以这里有一个参数可以设置：这个sql大小。

他默认是4兆。你超过4兆他就会报错，不会再往服务端发送。这是对客户端来说。

那么对于服务端来说:如果我已经执行了sql语句，进行回传数据了，那么我也只能一次性把所有数据都发送给客户端。所以这个大数据的传输，存在内存和网络的消耗。

所以我们在服务端查询操作，一定要避免没有limit的操作。

那么这是我们的第一步；建立了链接，那么下一步该干什么呢？

我们去猜想一下，可能想不到，下一步他会有一个缓存的操作。

六、缓存

在mysql中，他默认查询缓存是关闭的。

我们可以去设置。

那么为什么默认关闭呢？就是myql他不在推荐使用。

那么为什么mysql不在推荐他自己自带的缓存了呢？

主要是：自带的缓存模块他有很多的限制。

就是他要求我们的sql语句必须是一摸一样的，连一个空格都不能不一样。
只要我们表中一条数据发生变化，我们的缓存就会失效。

所以这样一来这个缓存就比较鸡肋。

所以缓存这一块我们还是交给专业缓存服务去处理，要么是我们的ORM框架，比如mybatis,默认开启，比如redis.他在8.0已经去掉了

如果没有缓存，下一步做什么呢？

七、解析

解析器，他一共做了两件事情：

词法解析
语法解析

此词法的解析：就是把我们的sql语句，打碎成一个一个的单词，

语法解析：就是比如我们的单引号是否闭合，对SQL中的关键字去做一个分类等等。

经过这两个，他最后会得到一个数据结构：

我们称之为解析树：

解析树

我们通过上面一个sql得到了他的一个解析树。它是一种数据结构。

我们任何数据库的软件，包括中间件，等等。你既然你要帮我做语句的路由，你必然去要去对我们的sql语句去进行分析一遍，所以在他们里面这个两个词法分析，和语法分析势必毕不少的。

那么此时我们的词法和语法分析都没有问题，然后我们去执行一个表明不存在的表，此时他会报错，那么这个错误他是在哪里报的呢？

所以在这一步完成时候之后再mysql有一个预处理器

八、预处理器

它使用来检查语义的。就是我们的词法分析和语法分析不能识别的一些事情。

比如：我们的表名，别名，列名，等等是不是存在，这是他做的一件事情，然后他得到的结果还是解析树，不过他得到的是一个经过处理的新的解析树。

那么经过此步骤，接下来，他是不是要去执行我们的sql语句了呢？

这里我们有一个问题：我们任何一条sql语句，他发送到服务端去执行的时候，是不是只有一种执行方式，或者说我们发送给服务端的执行语句，最终是不是就是按照我发送的sql去执行的呢？

不是的。因为我们sql语句他有很多的执行方式，和执行路径。只不过他最终得到的结果是相等的。是等价的。那么既然一条sql他有很多的执行方式，那么我们是怎么得到的这些方式的？

或者我们得到了这么多的执行ｓｑｌ，那么我最终应该选择哪一条去执行的呢？

根据一个什么样的判断标准去选择呢？

所以在我们ｍｙｓｑｌ里面有一个很重要的东西：优化器

九、优化器

他要去对我们的ｓｑｌ语句去进行优化。

这个叫做查询优化器，这个目的是什么呢？在执行前要把我们的解析树交给他去优化一下子呢？

他就是根据我们的解析树去生成不同的执行计划：Execution Plan。然后再这诶生成的执行计划里面，去选择一种，成本最小的，或者开销最小的方式去执行。所以哪一种开销小，我就选择哪一种。

那么我们怎么去看每一条sql语句的开销呢？

他同样有命令去查看。

那么我们的优化器，他到底可以做什么样的事情呢？

比如我们有join等关联查询，他会去选择基于那张表作为基础表，比如多个索引，他会选择一个索引去执行。

但是需要注意的是：我们的优化器他一定不是万能的。你的sql写的太垃圾了，优化器是没有办法帮你去优化的。

如果我么想去看优化器到底生成哪些sql，哪有分别效率是多少，我们有一个优化器查询追踪的命令。

我们要记住，优化器他最终执行的执行计划，并不一定是最优的计划，因为他可能覆盖不到有点执行方式。

我们想去查看执行计划，可以通过expalin 命令.

那么有了这个之最终执行计划，那么我们的sql是不是就可以去执行了呢？

所以这里又有一个问题，从逻辑上来说，

我们的数据他们是放到哪里的呢？或者说是放在什么样的结构里面的呢？

还有就是我们的执行计划数据结构，他是在哪里执行的呢？有谁执行的呢？

所以回答第一个问题：在关系型数据库中，我们的数逻辑上是存在table 表中的。那么我们可以吧table理解为我们可见的excel可见的电子表。

所以在我们的表存储数据的同时，你去存储数据，还要去组织数据存储的结构，那么这个结构，它是由什么决定呢？

他是由存储引擎决定的，所以我们也可以把存储引擎，叫做表类型tableType。

那么在mysql中，有非常多的存储引擎的，而且他们是可以替换的，所以叫做插件是的存储引擎。

那么在mysql里面为什么搞这么多的存储引擎呢？

那么在数据库中我们呢而又这么多张表，那么怎么看这么多张表的存储引擎呢？

我们可以通过命令去查看我们数据每张表所使用的的存储引擎。

在mysql里面存储引擎使用的单位，是表。就是说每一张表都可以有不同的存储引擎，而不是说，一个数据库公用一个存储引擎，并且他的存储引擎是可以修改的。

那么说如果一张表使用的存储引擎，决定了我们存储数据的方式，在服务器上他们到底是怎么样去存储的呢？

那么我们要去找到数据存储的目录。

然后我们可以看到，每一个数据库他在我们的磁盘上都会有一个目录。

然后我们会看到，不同的存储引擎，他们的存储文件数量都是不一样的。所以就说明的不同的存储引擎他们是采用不同的存储方式去存储的。

那么不同的存储引擎他们的特性是什么呢？

存储引擎	描述
ARCHIVE	用于数据存档的引擎，数据被插入后就不能在修改了，且不支持索引。
CSV	在存储数据时，会以逗号作为数据项之间的分隔符。
BLACKHOLE	会丢弃写操作，该操作会返回空内容。
FEDERATED	将数据存储在远程数据库中，用来访问远程表的存储引擎。
InnoDB	具备外键支持功能的事务处理引擎
MEMORY	置于内存的表
MERGE	用来管理由多个 MyISAM 表构成的表集合
MyISAM	主要的非事务处理存储引擎
NDB	MySQL 集群专用存储引擎

MySQL :: MySQL 8.0 Reference Manual :: 16 Alternative Storage Engines

MySQL存储引擎有哪些？

从官网看，他支持不同的存储引擎，所以我们的可以根据不同的业务来决定表使用哪一个存储引擎。

所以存储引擎他是一个可插拔式的。

那么我们怎么去选择呢？

数据我们业务找中，需要事务的支持，innerDb

需要的查询数据比较高 myisam

如果提供不满足，那么你就可以去自定义是实现一个，它支持自定扩展存储引擎。

既然我们知道存储引擎是来存储数据的。

那么回到上面思路，是由来操作我们的执行计划，用存储引擎来存储数据的.

十、查询执行引擎

是他用我们的得到的执行计划，去操作我们的存储引擎，那么为什么我们一张表的存储引擎是可以替换，而且我们sql语句的操作不需要做修改的呢?就是因为所有的存储引擎，他们必须提供相同的API.

所以我们的查询执行引擎直接去操作我们的存储引擎API就行了。

然后我们的查询执行请求，操作之后，就会把我们的数据返回给客户端，如果有缓存，就会写入缓存。

这个就是我们的一条sql的执行流程。

十一、Mysql系统架构总结

Connector：用来支持各种语言和 SQL 的交互，比如 PHP，Python，Java 的 JDBC；
Management Serveices & Utilities：系统管理和控制工具，包括备份恢复、 MySQL 复制、集群等等；
Connection Pool：连接池，管理需要缓冲的资源，，就是管理服务端的连接，包括用户密码权限线程等等；
SQL Interface：sql语句的接口。用来接收用户的 SQL 命令，返回用户需要的查询结果
Parser：用来解析 SQL 语句；就是词法解析，语法解析，预处理等等，他会把语句打散成一个个单词。
Optimizer：查询优化器；
Cache and Buffer：查询缓存，除了行记录的缓存之外，还有表缓存，Key 缓存，权限缓存等等；
Pluggable Storage Engines：插件式存储引擎，它提供 API 给服务层使用，跟具体的文件打交道。他是我们去组织数据存放的一种形式，一种方式。不同而存储引擎他存储方式不同。

那么基于这个内部模块，我们也有一个简单的层次的划分。

简单的可以分为三层。

连接层：他是跟客户端进行对接的，他会管理连接，做权限的认证。
服务层：他是真正去做我们的sql语句的处理和执行，他里面做了很多的事情。
存储引擎层：就是来存储数据的，作用就是规定了数据存储时的存储结构。存储引擎说白了就是如何存储数据、如何为存储的数据建立索引和如何更新、查询数据等技术的实现方法

这是他的一个架构的简单介绍，那么我们来看一下，一个条，sql他的更新的语句怎么执行的呢？