一文搞懂 MySQL 中一条 SQL 语句是如何执行的
曾在面试中被问过这样的问题：
SELECT * FROM A WHERE B=1 AND C=2 GROUP BY D ORDER BY D在 MySQL 中是如何执行的？
因为没有专门的研究过这个问题，因此当时答的不是很好，所以想利用专门的时间来研究下这个内容，只有了解了 SQL 是如何执行的，才能够写出更好的 SQL。
1 SQL 执行总体过程
如图：先后顺序就是从上到下
Client 层：接收用户输入的 SQL，显示响应的结果
Server 层：对 SQL 进行格式的校验、语言分析、优化和执行，并对执行结果进行返回
连接器：用户的认证和授权，对接口进行链接
缓存：对查询结果进行缓存，并在对缓存进行查询时返回命中结果
分析器：SQL 的词法分析和语法分析
优化器：生成 SQL 执行计划，操作索引进行数据的查询
执行器：操作引擎，利用文件系统返回查询结果
文件系统层：对数据进行持久化
2 总体过程剖析
2.1 客户端和连接器
客户端这个词颇有些深意，比如我们常用来操作 MySQL 的 Navicat、MyDB Studio、MySQL WorkBench 等等，很好，我现在告诉你，他们都不是MySQL的客户端，意不意外？它们只能称为 MySQL 的客户端连接工具或可视化工具。
而真正意义上的 MySQL 客户端则是一个较为完整的 Project，编译后可以是一个可执行文件，可以直接与 MySQL Server 进行连接和通信，比如 Windows 操作系统下的：
我们可以直接操作这个程序与 MySQL Server 进行交互，这就是 MySQL Client。
现在我们看下连接器，首先是连接 MySQL Server 的操作：
连接 MySQL 的语法：
查看连接器都有哪些连接：
2.2 分析器
分析器主要负责 SQL 的语法分析和语义分析，对 SQL 进行初步的查验操作。
语法分析：
简单的讲语法分析就是检查 SQL 是否符合 MySQL 的语法和关键字，比如 SELECT * FROM A WHERE B=C 给写成了 SELECT FROM * A WHERE B=C，这就会导致语法分析错误，例如：
语义分析（也叫词法分析）：
就是判断除了 SQL 关键字顺序之外的其他语句词汇符不符合当前的查询条件，比如 FROM A，表 A 却不存在，SELECT B，字段 B 不存在等等，例如：
语法检查顺序：
2.3 缓存
通常我们执行成功后的语句和结果（仅限查询语句），MySQL 会进行缓存，当我们再次对该语句进行查询时，则会先查询缓存，查看是否命中。
在 my.ini 配置文件中我们可以设置 MySQL 缓存的大小和是否开启缓存：
2.4 优化器
这一步 MySQL 会帮助我们选择最优的查询方式，索引类型，确定执行方案。
优化器是在表中有多个索引的时候 MySQL 优化器会按照最小成本的原则（IO 成本+CPU 成本）决定使用哪个索引，或者有多表关联（join）的时候决定各个表的连接顺序。
2.5 执行器和文件系统
首先是执行器，调用执行接口将优化器优化后的 SQL 连接文件系统进行执行。
执行顺序：
然后是文件系统，也叫存储引擎，分为内存数据和磁盘数据，因为为了快速查询一些数据，MySQL 可以启用内存来存取数据，同样和缓存一样，内存区的大小也可以在 my.ini 配置文件中进行设置。
MySQL 的文件系统并不单单是存放文件的作用，还有记录日志和维护事务功能的作用，比如常见的 redo log 、undo log 和 bin log 日志都是由执行器联合存储引擎进行生成和维护的。
3 回到面试题
SELECT * FROM A WHERE B=1 AND C=2 GROUP BY D ORDER BY D，因为是单表查询，而且在 WHERE 过滤的时候也比较简单，因此我们用流程图来表示下：
4 总结
一条 SQL 的执行过程能够帮助我们更好的了解 MySQL 内部的执行情况，但是对于 SQL 的优化而言，我们了解的知识还需要更多，比如使用explain 查看 SQL 的执行计划，再针对执行计划对 SQL 进行进一步的优化等等我们都没有讲到，但是大多数的 SQL 可能并不需要优化，因此我们针对 SQL 的执行流程在基本的使用上也是能够帮助我们写出更优雅的 SQL 的。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【Barry Yan】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/6a5d20242c9123fb7d0d3f2da】。文章转载请联系作者。
做兴趣使然的Hero 2021.01.14 加入
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