SQL语句的执行流程

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一、执行流程

阶段	主要功能	关键组件
1. 建立连接	身份验证、权限检查	连接器
2. 预处理器	缓存检查、SQL预处理	查询缓存
3. 解析器	词法分析、语法分析、语义检查	解析器
4. 优化器	生成最优执行计划	查询优化器
5. 执行器	按计划执行查询	执行引擎
6. 返回数据	结果返回、资源清理	结果处理器

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二、建立连接

当应用程序需要执行SQL语句时，首先需要与数据库服务器建立连接：

# 建立MySQL连接
mysql -h localhost -u username -p database_name

连接阶段的主要工作：身份验证和分配连接资源。

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三、预处理器

预处理器主要负责SQL语句的预处理工作：

• 在MySQL 8.0之前的版本中，预处理器首先检查查询缓存。
• 读取到这条SQL语句的基本信息。
• 去除注释和多余空格，大小写标准化。

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四、解析器

分析器负责对SQL语句进行全面的分析和检查：

4.1 词法分析

将SQL语句分解为一系列的标记：

SELECT name, age FROM users WHERE age > 18;

词法分析结果：

标记	类型	说明
SELECT	关键字	SQL关键字
name	标识符	字段名
,	分隔符	逗号分隔符
age	标识符	字段名
FROM	关键字	SQL关键字
users	标识符	表名
WHERE	关键字	SQL关键字
>	操作符	比较操作符
18	数值常量	整数字面量

4.2 语法分析

根据SQL语法规则构建抽象语法树（AST）：

          SELECT/      \字段列表      FROM子句/    \          |name   age     users表|WHERE子句|条件表达式/    |    \age    >     18

4.3 语义分析

进行语义层面的检查和验证：

1. 表存在性检查：查询表信息是回去数据库查询是否有这个表。
2. 字段存在性检查：查询字段信息是回去数据库表查询是否有这个字段。
3. 权限检查：设计表或数据库的删除要检查当前用户的权限。
4. 约束检查：查询表的主外键、不为空、唯一等约束条件。

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五、优化器

选择代价最小的执行计划，从而提高 SQL 执行效率，场见的优化场景如下：

• 确定多表连接顺序
• 是否使用索引？使用哪个索引？
• 选择合适的执行算法（嵌套循环 / 哈希连接 / 排序 / 归并等）

示例SQL：

SELECT name FROM student WHERE age > 18;

执行器的执行过程可能如下：

1. 使用 B+ 树索引快速定位满足 age > 18 的主键 ID；
2. 根据主键回表获取 name 字段；
3. 逐行拼装结果集并返回给客户端。

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六、执行器

根据执行计划，具体执行 SQL。
步骤：

1. 访问表、索引，执行 WHERE 条件过滤
2. 做连接操作、聚合、排序等
3. 将结果写入结果集返回客户端

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七、返回结果

查询执行完成后，将结果返回给客户端。
比如下面的 SQL：

SELECT id, name FROM user LIMIT 2;

结果集在返回客户端前，格式如下：

+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
| 1  | Alice  |
| 2  | Bob    |
+----+--------+