步步深入MySQL：架構->查詢執行流程->SQL解析順序！
一、前言
一直是想知道一條SQL語句是怎麼被執行的，它執行的順序是怎樣的，然後檢視總結各方資料，就有了下面這一篇博文了。
本文將從MySQL總體架構--->查詢執行流程--->語句執行順序來探討一下其中的知識。
二、MySQL架構總覽
架構最好看圖，再配上必要的說明文字。
下圖根據參考書籍中一圖為原本，再在其上新增上了自己的理解。
從上圖中我們可以看到，整個架構分為兩層，上層是MySQLD的被稱為的‘SQL Layer’，下層是各種各樣對上提供介面的儲存引擎，被稱為‘Storage Engine Layer’。其它各個模組和元件，從名字上就可以簡單瞭解到它們的作用，這裡就不再累述了。
三、查詢執行流程
下面再向前走一些，容我根據自己的認識說一下查詢執行的流程是怎樣的：
1、連線
1.1、客戶端發起一條Query請求，監聽客戶端的‘連線管理模組’接收請求；
1.2、將請求轉發到‘連線進/執行緒模組’；
1.3、呼叫‘使用者模組’來進行授權檢查；
1.4通過檢查後，‘連線進/執行緒模組’從‘執行緒連線池’中取出空閒的被快取的連線執行緒和客戶端請求對接，如果失敗則建立一個新的連線請求；
2、處理
2.1、先查詢快取，檢查Query語句是否完全匹配，接著再檢查是否具有許可權，都成功則直接取資料返回；
2.2、上一步有失敗則轉交給‘命令解析器’，經過詞法分析，語法分析後生成解析樹；
2.3、接下來是預處理階段，處理解析器無法解決的語義，檢查許可權等，生成新的解析樹；
2.4、再轉交給對應的模組處理；
2.5、如果是SELECT查詢還會經由‘查詢優化器’做大量的優化，生成執行計劃；
2.6、模組收到請求後，通過‘訪問控制模組’檢查所連線的使用者是否有訪問目標表和目標欄位的許可權；
2.7、有則呼叫‘表管理模組’，先是檢視table cache中是否存在，有則直接對應的表和獲取鎖，否則重新開啟表文件；
2.8、根據表的meta資料，獲取表的儲存引擎型別等資訊，通過介面呼叫對應的儲存引擎處理；
2.9、上述過程中產生資料變化的時候，若開啟日誌功能，則會記錄到相應二進位制日誌檔案中；
3、結果
3.1、Query請求完成後，將結果集返回給‘連線進/執行緒模組’；
3.2、返回的也可以是相應的狀態標識，如成功或失敗等；
3.3、‘連線進/執行緒模組’進行後續的清理工作，並繼續等待請求或斷開與客戶端的連線；
4、一圖小總結
四、SQL解析順序
接下來再走一步，讓我們看看一條SQL語句的前世今生。
首先看一下示例語句：
然而它的執行順序是這樣的：
雖然自己沒想到是這樣的，不過一看還是很自然和諧的，從哪裡獲取，不斷的過濾條件，要選擇一樣或不一樣的，排好序，那才知道要取前幾條呢。
既然如此了，那就讓我們一步步來看看其中的細節吧。
1、準備工作
現在開始SQL解析之旅吧！
2、FROM
當涉及多個表的時候，左邊表的輸出會作為右邊表的輸入，之後會生成一個虛擬表VT1。
2.1、(1-J1)笛卡爾積
計算兩個相關聯表的笛卡爾積(CROSS JOIN) ，生成虛擬表VT1-J1。
2.2、(1-J2)ON過濾
基於虛擬表VT1-J1這一個虛擬表進行過濾，過濾出所有滿足ON 謂詞條件的列，生成虛擬表VT1-J2。
注意：這裡因為語法限制，使用了'WHERE'代替，從中讀者也可以感受到兩者之間微妙的關係；
2.3、(1-J3)新增外部列
如果使用了外連線(LEFT,RIGHT,FULL)，主表（保留表）中的不符合ON條件的列也會被加入到VT1-J2中，作為外部行，生成虛擬表VT1-J3。
下面從網上找到一張很形象的關於‘SQL JOINS'的解釋圖，如若侵犯了你的權益，請勞煩告知刪除，謝謝。
2、WHERE
對VT1過程中生成的臨時表進行過濾，滿足WHERE子句的列被插入到VT2表中。
注意：
此時因為分組，不能使用聚合運算；也不能使用SELECT中建立的別名；
與ON的區別：
如果有外部列，ON針對過濾的是關聯表，主表（保留表）會返回所有的列；
如果沒有新增外部列，兩者的效果是一樣的；
應用：
對主表的過濾應該放在WHERE；
對於關聯表，先條件查詢後連線則用ON，先連線後條件查詢則用WHERE；
3、GROUP BY
這個子句會把VT2中生成的表按照GROUP BY中的列進行分組。生成VT3表。
注意：
其後處理過程的語句，如SELECT,HAVING，所用到的列必須包含在GROUP BY中，對於沒有出現的，得用聚合函式；
原因：
GROUP BY改變了對錶的引用，將其轉換為新的引用方式，能夠對其進行下一級邏輯操作的列會減少；
我的理解是：
根據分組欄位，將具有相同分組欄位的記錄歸併成一條記錄，因為每一個分組只能返回一條記錄，除非是被過濾掉了，而不在分組欄位裡面的欄位可能會有多個值，多個值是無法放進一條記錄的，所以必須通過聚合函式將這些具有多值的列轉換成單值；
4、HAVING
這個子句對VT3表中的不同的組進行過濾，只作用於分組後的資料，滿足HAVING條件的子句被加入到VT4表中。
5、SELECT
這個子句對SELECT子句中的元素進行處理，生成VT5表。
(5-J1)計算表示式 計算SELECT 子句中的表示式，生成VT5-J1
(5-J2)DISTINCT
尋找VT5-1中的重複列，並刪掉，生成VT5-J2
如果在查詢中指定了DISTINCT子句，則會建立一張記憶體臨時表（如果記憶體放不下，就需要存放在硬碟了）。這張臨時表的表結構和上一步產生的虛擬表VT5是一樣的，不同的是對進行DISTINCT操作的列增加了一個唯一索引，以此來除重複資料。
6、ORDER BY
從VT5-J2中的表中，根據ORDER BY 子句的條件對結果進行排序，生成VT6表。
注意：
唯一可使用SELECT中別名的地方；
7、LIMIT
LIMIT子句從上一步得到的VT6虛擬表中選出從指定位置開始的指定行資料。
注意：
offset和rows的正負帶來的影響；
當偏移量很大時效率是很低的，可以這麼做：
採用子查詢的方式優化，在子查詢裡先從索引獲取到最大id，然後倒序排，再取N行結果集
採用INNER JOIN優化，JOIN子句裡也優先從索引獲取ID列表，然後直接關聯查詢獲得最終結果
至此SQL的解析之旅就結束了，上圖總結一下：
原文釋出時間為：2018-09-20
本文作者：AnnsShadoW