一条SQL从诞生到成年的《成长日记》

前言

这是一道最近裸面转转的视频面试中，面试官抛来的一道送分题。由于当时是裸面，所以屏幕前的你懂得哈哈。

这篇文章通过一条的耳熟能详SELECT语句案例，详细解析SQL从用户输入到最终执行完成的整个流程，重点是介绍各个模块的作用和它们之间的交互。希望能帮助各位小伙伴们通过面试！

案例SQL语句

我们以一条简单的SQL为例子，So，要执行的SQL语句是：SELECT * FROM users WHERE age > 30;

用户输入与请求发送

首先，用户在客户端输入SELECT * FROM users WHERE age > 30;语句然后执行，代表着这条SQL语句正式破壳。客户端软件会将这个请求封装成一个数据包，通过MySQL协议发送到MySQL服务器。

MySQL服务器接收与初步处理

MySQL服务器接收到来自客户端的数据包后，会进行一系列初步处理：

1. 协议解析：首先，服务器需要解析数据包中的协议内容，确定这是一个SQL查询请求。
2. 连接管理：服务器会检查这个连接是否有效，包括用户的认证信息、权限设置。如果连接无效或用户没有执行该SQL语句的权限，服务器会拒绝请求或返回错误信息。

SQL解析与预处理

一旦连接和权限验证通过，服务器会将SQL语句传递给SQL层进行进一步处理。

• 词法分析：SQL层首先对SQL语句进行词法分析，将这条SQL拆分成一系列的词法单元（比如关键字、标识符、操作符、字面量等）。
• 语法分析：接下来进行语法分析，检查SQL语句是否符合MySQL的语法规则。如果语法有误，服务器会返回错误信息给用户。
• 语法树构建：语法分析过程中，服务器会构建一个抽象语法树（AST），这棵树的树形结构详细描述了SQL语句的语法结构。
• 预处理：在语法分析之后，服务器会进行预处理操作，比如解析表名、列名，检查表和列是否存在，加载表的元数据（表结构、索引信息等）。查询优化查询优化是SQL执行过程中最关键的一步。在这阶段，MySQL的查询优化器会基于多种因素（比如统计信息、索引可用性、系统资源等）为SQL语句生成多个可能的执行计划，然后从中选择成本最低的一个来执行。

1. 统计信息利用：MySQL优化器会参考表的统计信息（比如行数、列值的分布）来评估不同执行计划的成本。
2. 索引选择：优化器会考虑使用哪些索引来加速数据访问。在这个例中，如果users表的age列上有索引，优化器很可能会选择使用这个索引来查找age > 30的记录。
3. 执行计划生成：最终，优化器会生成一个最优的执行计划，这个计划会详细描述如何访问数据、如何处理数据以及如何将结果返回给用户。查询执行执行计划确定后，MySQL服务器会将此执行计划传递给执行引擎（执行引擎通常是与存储引擎紧密协作的，InnoDB是MySQL中常用的存储引擎之一）。

执行引擎会根据执行计划中的指示，从存储引擎中获取数据。在我们刚才的栗子中，执行引擎会利用age列上的索引快速定位到符合条件的记录。

接着执行引擎会对检索到的数据进行筛选和处理，只保留符合WHERE子句条件的记录。然后，根据SELECT子句中的要求（鱿鱼是*，所以选择所有列），执行引擎会准备结果集。

当然在执行过程中，MySQL也会利用并发控制机制（锁、MVCC等）来管理多个事务的并发访问，来确保数据的一致性和完整性。

结果返回

最后，执行引擎将处理好的结果集返回给SQL层，SQL层会对其进行格式化处理（排序、分组等），然后将最终结果发送给客户端。

客户端接收到结果后，会以用户友好的方式展示给用户，就是我们最经常看到的答案。

至此，一条SQL的生命周期就到此结束了！

本篇文章到这里就结束了，感谢各位小伙伴们的支持！