SQL语句执行深入讲解（MySQL架构总览->查询执行流程->SQL解析顺序）

SQL语句执行深入讲解

MySQL架构总览

MySQL的整体架构分为Server层和存储引擎层两部分，其中存储引擎层用来处理数据的读写操作，Server层用来处理连接、授权、安全、并发等功能。

查询执行流程

MySQL执行SQL语句的过程大致可以分为以下几个步骤：

客户端连接MySQL服务器，发送SQL语句。
服务器接收到SQL语句，首先进行连接认证权限校验，校验通过后将SQL发送给查询缓存。
查询缓存检查SQL语句能否直接命中缓存，如果能够直接使用缓存，返回结果；否则，进入下一步。
对SQL语句进行语法分析和语义分析，生成对应的查询执行计划（Query Execution Plan，QEP）。
根据查询执行计划调用存储引擎进行数据的读取、处理和返回结果。
将查询结果返回给客户端。

SQL解析顺序

MySQL执行SQL语句时，会按照特定的顺序解析SQL语句，了解这个过程对于理解SQL执行原理及其优化手段非常重要。具体而言，SQL的执行顺序如下：

FROM: 从指定的表中获取数据。
WHERE: 对获取的数据进行过滤，只留下符合条件的行。
GROUP BY: 按照指定的字段对数据进行分组。
HAVING: 对分组后的结果进行过滤，只留下符合条件的组。
SELECT: 选择要显示的列。
ORDER BY: 对结果按照指定的字段进行排序。
LIMIT: 指定返回结果的数量和起始位置。

例如，下面的SQL语句：

SELECT * FROM user WHERE age > 18 ORDER BY id DESC LIMIT 10;

按照上述顺序进行解析，可以得到以下结构：

SELECT
└─>FROM
   └─>WHERE
      └─>ORDER BY
         └─>LIMIT

又例如，下面的SQL语句：

SELECT city, COUNT(*) as total FROM users WHERE age >= 18 GROUP BY city HAVING total > 100 ORDER BY total DESC LIMIT 10;

按照上述顺序进行解析，可以得到以下结构：

SELECT
└─>FROM
   └─>WHERE
      └─>GROUP BY
         └─>HAVING
            └─>SELECT
               └─>ORDER BY
                  └─>LIMIT

示例说明

假设存在以下表：

CREATE TABLE user (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(20) NOT NULL,
    age INT NOT NULL,
    gender ENUM('male','female') NOT NULL,
    city VARCHAR(20) NOT NULL,
    update_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
) ENGINE=InnoDB;

则可以根据查询执行流程和SQL解析顺序分析一些SQL语句的执行过程和优化方法，例如：

1. 查询年龄大于18岁的用户，并按照ID倒序输出前10个结果

SELECT * FROM user WHERE age > 18 ORDER BY id DESC LIMIT 10;

该语句执行过程如下：

首先，MySQL会从user表中获取所有数据。
然后，对于每一行数据，MySQL会检查age是否大于18，只有符合条件的行才会被保留下来。
接着，MySQL将所有符合条件的行按照id倒序排序，并只取前10个结果返回给客户端。

根据以上的分析，我们可以优化该语句：

为age字段创建索引。
在ORDER BY子句中使用id ASC，而不是id DESC。

2. 查询每个城市年龄大于18岁的用户数目，并输出统计后超过100条的城市

SELECT city, COUNT(*) as total FROM users WHERE age >= 18 GROUP BY city HAVING total > 100 ORDER BY total DESC LIMIT 10;