执行一条 select 语句，期间发生了什么？

MySQL 的架构分为两层：Server 层和存储引擎层

• **Server 层负责建立连接、分析和执行 SQL。**MySQL 大多数的核心功能模块都在这实现，主要包括连接器，查询缓存、解析器、预处理器、优化器、执行器等。另外，所有的内置函数（如日期、时间、数学和加密函数等）和所有跨存储引擎的功能（如存储过程、触发器、视图等。）都在 Server 层实现。

• **存储引擎层负责数据的存储和提取。**支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎，不同的存储引擎共用一个 Server 层。现在最常用的存储引擎是 InnoDB，从 MySQL 5.5 版本开始， InnoDB 成为了 MySQL 的默认存储引擎。我们常说的索引数据结构，就是由存储引擎层实现的，不同的存储引擎支持的索引类型也不相同，比如 InnoDB 支持索引类型是 B+树 ，且是默认使用，也就是说在数据表中创建的主键索引和二级索引默认使用的是 B+ 树索引。

第一步：连接器

• 与客户端进行 TCP 三次握手建立连接；

• 校验客户端的用户名和密码，如果用户名或密码不对，则会报错；

• 如果用户名和密码都对了，会读取该用户的权限，然后后面的权限逻辑判断都基于此时读取到的权限；

第二步：查询缓存

连接器得工作完成后，客户端就可以向 MySQL 服务发送 SQL 语句了，MySQL 服务收到 SQL 语句后，就会解析出 SQL 语句的第一个字段，看看是什么类型的语句。

如果 SQL 是查询语句（select 语句），MySQL 就会先去查询缓存（ Query Cache ）里查找缓存数据，看看之前有没有执行过这一条命令，这个查询缓存是以 key-value 形式保存在内存中的，key 为 SQL 查询语句，value 为 SQL 语句查询的结果。

查询缓存的鸡肋之处

对于更新比较频繁的表，查询缓存的命中率很低的，因为只要一个表有更新操作，那么这个表的查询缓存就会被清空。如果刚缓存了一个查询结果很大的数据，还没被使用的时候，刚好这个表有更新操作，查询缓冲就被清空了，相当于缓存了个寂寞。

所以，MySQL 8.0 版本直接将查询缓存删掉了，也就是说 MySQL 8.0 开始，执行一条 SQL 查询语句，不会再走到查询缓存这个阶段了。

第三步：解析 SQL

在正式执行 SQL 查询语句之前， MySQL 会先对 SQL 语句做解析，这个工作交由「解析器」来完成。

解析器会做如下两件事情：

• 词法分析：MySQL会根据你输入的字符串识别出关键字出来，例如，SQL语句select username from userinfo，在分析之后，会得到 4 个 Token，其中有 2 个 Keyword，分别为 select 和 from：

• 语法分析：根据词法分析的结果，语法解析器会根据语法规则，判断你输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法，如果没问题就会构建出 SQL 语法树，这样方便后面模块获取 SQL 类型、表名、字段名、 where 条件等等。

第四步：执行 SQL

每条SELECT查询语句流程主要可以分为下面这三个阶段：

• prepare阶段，也就是预处理阶段；

• optimize 阶段，也就是优化阶段；

• execute阶段，也就是执行阶段；

预处理阶段

• 检查 SQL 查询语句中的表或者字段是否存在；
• 将select *中的*符号，扩展为表上的所有列；

表或字段是否存在的判断，不是在解析器里做的，而是在 prepare 阶段。

优化器阶段

经过预处理阶段后，还需要为 SQL 查询语句先制定一个执行计划，这个工作交由「优化器」来完成的。

优化器主要负责将 SQL 查询语句的执行方案确定下来，比如在表里面有多个索引的时候，优化器会基于查询成本的考虑，来决定选择使用哪个索引。

执行器阶段

经历完优化器后，就确定了执行方案，接下来 MySQL 就真正开始执行语句了，这个工作是由「执行器」完成的。在执行的过程中，执行器就会和存储引擎交互了，交互是以记录为单位的。

接下来，用三种方式执行过程:

• 主键索引查询

  主键索引查询是通过主键索引来快速定位数据的一种查询方式。主键索引是唯一的，并且通常是聚簇索引（Clustered Index），这意味着数据在物理上按照主键顺序存储。

• 全表扫描

  全表扫描是逐行读取表中的所有数据，并应用过滤条件的一种查询方式。全表扫描通常在没有合适的索引时使用。

• 索引下推

  索引下推（Index Condition Pushdown, ICP）是一种优化技术，用于在索引扫描过程中提前应用过滤条件，从而减少回表操作的次数，提高查询性能。