数据库的查询流程, 2022-08-11

(2022.08.11 Thur)
对数据库查询，按其处理流程可分为

• 客户端的请求被数据库连接器接收
• server层处理
• 存储引擎处理
• 返回结果

(2022.08.12 Fri)
基本流程框图如下

MySQL query processing

其中的连接器常被认为是server layer的一部分。

• 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
• 查询缓存
  服务的查询缓存，如果能找到对应的查询，则不必进行查询解析，优化，执行等过程，直接返回缓存中的结果集。运行独立的缓存服务，在架构层面优化了查询速度。
• 服务器层
  服务器层分为多个部分，包括parser解析器，optimiser优化器，和执行器。
  • parser
    在将查询转换为关系代数后，数据库执行三个方面的检测，即解析，syntax check，semantic check和Shared pool check。
    • Syntax check语法检测 - 检测SQL语法可用性，如SLECT * FM table_a这个查询中的SLECT和FM都是错误拼写，由语法检测不愁检测出
    • Semantic check语义检测 - 检测查询语句是否有意义，比如FROM table_x这个语句中的表名table_x不存在，则在语义检测被查出
    • Shared Pool check共享池检测 - 在执行过程中每个查询都拥有一个哈希码，共享池检测将决定写入哈希码是否存在于共享池中。若存在，则DBMS将不再执行优化和执行的步骤，这种情况被称为soft parsing。相对应的，需要完成优化和执行的parsing称为hard parsing。
  • Optimiser优化器
    在优化阶段，数据库针对DML命令执行hard parsing，并在parse过程中优化。这个过程中，数据库检测满足一个查询的多种查询执行方案(execution plan)，并选出其中最高效的查询方案用于执行，执行方案保存在数据库目录(db catalog)中。
  • Row source generation行源生成
    行源生成用于从优化器接收最优执行方案，并产生被数据库其他部分使用的迭代执行方案(iterative execution plan)。迭代执行方案指的是被SQL引擎执行时会生成结果集的二元程序(binary programme)。

经过了服务器层的处理，执行方案被送往存储引擎进行查询，并返回结果。

Reference

1 SQL query processing, Geeksforgeeks
2 MYSQL查询和插入数据的流程是怎样的，大魔王先生，博客园
3 详解mysql更新执行步骤，乔帮主，简书