MySQL查询语句和更新语句执行流程

一. SQL查询语句执行流程

mark
1.客户端通过TCP连接发送连接请求到mysql连接器,连接器对该请求进行权限验证及连接资源分配

2.建立连接后客户端发送一条语句,mysql收到该语句后,通过命令分发器判断其是否是一条select语句,如果是,在开启查询缓存的情况下,先在查询缓存中查找该SQL是否完全匹配,如果完全匹配,验证当前用户是否具备查询权限,如果权限验证通过,直接返回结果集给客户端,该查询也就完成了。如果不匹配继续向下执行。(命中缓存需要sql语句一模一样,8.0后MySQL缓存工作被去除)

3.如果在查询缓存中未匹配成功则交给分析器作语法分析,如果有问题直接返回语法错误。

4.分析器的工作完成后,将语句传递给预处理器,检查数据表和数据列是否存在,解析别名看是否存在歧义等

5.语句解析完成后将语句传递给优化器进行优化(通过索引选择最快的查找方式),并生成执行计划。

6.执行器具体执行该语句,在执行之前,会先检查该用户是否具有查询权限,如果有,继续执行该语句。执行器开始执行后,会逐渐将数据保存到结果集中,同时会逐步将数据缓存到查询缓存中,最终将结果集返回给客户端。(缓存到查询缓存受到几个参数的影响 1.query_cache_type 是否打开查询缓存,默认为OFF 2.query_cache_size:查询缓存使用的总内存空间,默认值为1M 3.query_cache_limit 对于大于该值的结果集不会被缓存,默认值1M,在8.0版本后该参数被移除了)(如果该SQL执行过程中超过了慢查询阀值,该SQL会被记录到慢查询日志中)

二. SQL更新语句执行流程

1.客户端通过TCP连接发送连接请求到mysql连接器,连接器会对该请求进行权限验证及连接资源分配

2.建立连接后客户端发送一条语句,mysql收到该语句后,通过命令分发器判断其是否是一条更新语句,如果是,则直接发送给分析器做语法分析。

3.分析器进行语法分析,语法不对则直接返回语法错误中断查询

4.将语句传递给预处理器,检查数据表和数据列是否存在,解析别名看是否存在歧义等

5.语句解析完成将语句传递给优化器进行优化(通过索引选择最快的查找方式),并生成执行计划。

6.执行器根据生成的执行计划去open table,此时会先去查看该表上是否有元数据(MDL)排他锁(如果有元数据共享锁则无影响),如果有元数据排他锁,则事物被阻塞,进入等待状态(时间由lock_wait_timeout决定,默认是一年。。。。),等元数据锁被释放,继续执行。如果无元数据锁或者是有元数据共享锁,则该事务在表上加元数据共享锁(因为元数据共享读锁之间是不冲突的,如果表上有元数据共享锁,我们执行alter table这样的DDL语句时,会进入等待状态,因为DDL语句需要在表上加元数据排他锁)

7.进入引擎层(默认innodb),去innodb_buffer_pool里面的data dictionary得到表得相关信息

8.根据表信息去innodb_buffer_pool里面的lock info查看是否有相关的锁信息,如果有则等待(因为要加排它锁),如果没有则加排它锁,更新lock info。

9.取读取相关数据页到innodb_buffer_pool中(如果数据页本身就在缓存中,则不用从硬盘读取)

10.将页中的原始数据(快照)保存到undo log buffer中(undo log buffer会以相关参数定义的规则进行刷盘操作写入到undo tablespace中)

11.在innodb_buffer_pool中将相关页面更新,该页变成脏页(脏页会以相关参数定义的规则进行刷盘操作写入所属表空间中)

12.页面修改完成后,会把修改后的物理页面保存到redo log buffer中,(redo log buffer会以相关参数定义的规则进行刷盘操作写入到redo tablespace中)

13.如果开启binlog,则更新数据的逻辑语句也会记录在binlog_cache中(binlog会以相关参数定义的规则进行刷盘操作写入到binlog file 中)

14.如果该表上有二级索引并且本次操作会影响到二级索引,则会把相关的二级索引修改写入到innodb_buffer_pool中的change buffer里(change buffer 会以相关参数定义的规则进行刷盘操作写入所属表空间中)

15.前期的准备工作到此已经做完了,之后便是事务的commit或者rollback操作。一般情况下执行的是commit操作

16.执行commit操作后(mysql默认开启自动提交,如果手动开始事务begin,则需要显示提交commit),由于要保证redolog与binlog的一致性,redolog采用2阶段提交方式。

17.将undo log buffer及redo log buffer刷盘(innodb_flush_log_at_trx_commit=1),并将该事务的redolog标记为prepare状态。

18.将binlog_cache数据刷盘(sync_binlog=1)

19.如果开启了主从结构,此时会将binlog_cache中的信息通过io线程发送给从机,如果开启了半同步复制则需要等待从机落盘(relay log)并反馈。如果是异步复制则无需等待(默认是异步复制)

20.待binlog落盘完成,再将redolog中该事务信息标记为commit,释放相关锁资源。此时一个更新事务的操作已经完成,返回给客户端成功更新提示。

21.标记undolog中该事务修改页的原始快照信息为delete,当无其他事务引用该原始数据时(MVCC),再将其删除

22.如果此时触发了脏页刷盘操作,会先将脏页写入到double write buffer中(防止写入过程中出现断页,因为mysql页面默认为16K,linux操作系统最大为4K,如果写了8K时系统挂了,这个数据页将不完整,标记为损坏)然后再写到其所在表空间的相应位置。