Day13 select 語句經歷了哪些

昨天簡單分享 MySQL 軟體架構，今天接著說 select 語句經過了什麼

select語句 經歷了哪些

Step1. 連接器：一個 sql 被執行，那一定是從 client 建立一個連線，連線的基底(當然看底是指多底，但通常指 L4 Transport Layer) ，從使用者的角度就是稱作 TCP Socket，不過每加資料庫會有自己把 socket 往上再實作，可能加一些欄位或者功能，可以參考例如 The MySQL protocol

Step2. 查詢快取：快取在軟體裡面真的是非常重要，像 CPU 也有 cache 架構，影響執行速度很多。對MySQL來說，一條語句進來，首先就會盡查詢快取去看，之前有沒有執行過。這個快取會以 kev-value 的方式存在記憶體，key是語句，value是查詢結果。如果命中快取，就直接返回結果。
聽起來滿厲害的，但其實沒這麼容易命中，因為只要表有被更新，表的快取就會被清掉，而且快取的資料有可能很大，但是又很容易被清掉，所以 MySQL 8.0 後就把這個功能刪掉了， select 語句就不會進到這個階段，MySQL8之前，想關掉查詢快取，可以通過 query_cache_type 設定為 DEMAND。

Step3. 解析SQL：解析SQL就像解析程式語言一樣(例如java)，會有詞法分析(tokenize)語法分析(主要檢查有沒有符合語法，像是驗證資料)，然後就會生成SQL語法樹(就是一個樹狀結構)，或稱作AST，之所以需要 AST 這個資料結構，就是最後在做執行的時候很好查詢，而且可以提早在語法檢查階段，把錯誤擋掉不用到執行階段才發現錯誤（early fail)。

step4. 執行SQL：這個步驟可以分成3個步驟

    (1). prepare-預處理階段：主要檢查 sql 語句中表跟欄位存不存在，不存在就返回。
    (2). optimize-優化階段：sql會生成「查詢計畫」，然後會計算此計畫的「成本」
    像是 `select * from product where id = 1` 中， id 是 PK，所以就只有一種查詢計畫。
    如果今天查的資料沒有命中索引，執行了全表掃描，資料量大時程式效能就會很慘
    像是我們有一張表建立了 PK，以及二級索引(假設可能很常需要模糊比對name) 
    `select * from product where id >1 and name like 'i%'`
    這時候就會有 走 PK id 的執行計畫，以及走 二級索引 name 的執行計畫
    這時候就會比對計算好的「成本」，選成本低的計畫去執行
    看查詢計畫可以用 `explain` 這個關鍵字放在 sql 前執行就可以看到

    (3). execute-執行階段

執行階段會講到回表, 索引下推等等觀念，我們獨立一篇明天再說