前言：
一直是想知道一條SQL語句是怎麼被執行的，它執行的順序是怎樣的，而後查看總結各方資料，就有了下面這一篇博文了。
本文將從MySQL整體架構--->查詢執行流程--->語句執行順序來探討一下其中的知識。
1、MySQL架構總覽：
架構最好看圖，再配上必要的說明文字。
下圖根據參考書籍中一圖爲本來，再在其上添加上了本身的理解。
從上圖中咱們能夠看到，整個架構分爲兩層，上層是MySQLD的被稱爲的‘SQL Layer’，下層是各類各樣對上提供接口的存儲引擎，被稱爲‘Storage Engine Layer’。其它各個模塊和組件，從名字上就能夠簡單瞭解到它們的做用，這裏就再也不累述了。
2、查詢執行流程
下面再向前走一些，容我根據本身的認識說一下查詢執行的流程是怎樣的：
1.鏈接
1.1客戶端發起一條Query請求，監聽客戶端的‘鏈接管理模塊’接收請求
1.2將請求轉發到‘鏈接進/線程模塊’
1.3調用‘用戶模塊’來進行受權檢查
1.4經過檢查後，‘鏈接進/線程模塊’從‘線程鏈接池’中取出空閒的被緩存的鏈接線程和客戶端請求對接，若是失敗則建立一個新的鏈接請求
2.處理
2.1先查詢緩存，檢查Query語句是否徹底匹配，接着再檢查是否具備權限，都成功則直接取數據返回
2.2上一步有失敗則轉交給‘命令解析器’，通過詞法分析，語法分析後生成解析樹
2.3接下來是預處理階段，處理解析器沒法解決的語義，檢查權限等，生成新的解析樹
2.4再轉交給對應的模塊處理
2.5若是是SELECT查詢還會經由‘查詢優化器’作大量的優化，生成執行計劃
2.6模塊收到請求後，經過‘訪問控制模塊’檢查所鏈接的用戶是否有訪問目標表和目標字段的權限
2.7有則調用‘表管理模塊’，先是查看table cache中是否存在，有則直接對應的表和獲取鎖，不然從新打開表文件
2.8根據表的meta數據，獲取表的存儲引擎類型等信息，經過接口調用對應的存儲引擎處理
2.9上述過程當中產生數據變化的時候，若打開日誌功能，則會記錄到相應二進制日誌文件中
3.結果
3.1Query請求完成後，將結果集返回給‘鏈接進/線程模塊’
3.2返回的也能夠是相應的狀態標識，如成功或失敗等
3.3‘鏈接進/線程模塊’進行後續的清理工做，並繼續等待請求或斷開與客戶端的鏈接
一圖小總結
3、SQL解析順序
接下來再走一步，讓咱們看看一條SQL語句的前世此生。
首先看一下示例語句
SELECT DISTINCT
< select_list >
FROM
< left_table > < join_type >
JOIN < right_table > ON < join_condition >
WHERE
< where_condition >
GROUP BY
< group_by_list >
HAVING
< having_condition >
ORDER BY
< order_by_condition >
LIMIT < limit_number >
然而它的執行順序是這樣的
1 FROM <left_table> 2 ON <join_condition> 3 <join_type> JOIN <right_table> 4 WHERE <where_condition> 5 GROUP BY <group_by_list> 6 HAVING <having_condition> 7 SELECT 8 DISTINCT <select_list> 9 ORDER BY <order_by_condition> 10 LIMIT <limit_number>
雖然本身沒想到是這樣的，不過一看仍是很天然和諧的，從哪裏獲取，不斷的過濾條件，要選擇同樣或不同的，排好序，那才知道要取前幾條呢。
既然如此了，那就讓咱們一步步來看看其中的細節吧。
準備工做
1.建立測試數據庫
create database testQuery
2.建立測試表
CREATE TABLE table1
(
uid VARCHAR(10) NOT NULL,
name VARCHAR(10) NOT NULL,
PRIMARY KEY(uid)
)ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=UTF8;
CREATE TABLE table2
(
oid INT NOT NULL auto_increment,
uid VARCHAR(10),
PRIMARY KEY(oid)
)ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=UTF8;
3.插入數據
INSERT INTO table1(uid,name) VALUES('aaa','mike'),('bbb','jack'),('ccc','mike'),('ddd','mike');
INSERT INTO table2(uid) VALUES('aaa'),('aaa'),('bbb'),('bbb'),('bbb'),('ccc'),(NULL);
4.最後想要的結果
SELECT
a.uid,
count(b.oid) AS total
FROM
table1 AS a
LEFT JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid
WHERE
a. NAME = 'mike'
GROUP BY
a.uid
HAVING
count(b.oid) < 2
ORDER BY
total DESC
LIMIT 1;
！如今開始SQL解析之旅吧！
1. FROM
當涉及多個表的時候，左邊表的輸出會做爲右邊表的輸入，以後會生成一個虛擬表VT1。
(1-J1)笛卡爾積
計算兩個相關聯表的笛卡爾積(CROSS JOIN) ，生成虛擬表VT1-J1。
mysql> select * from table1,table2; +-----+------+-----+------+ | uid | name | oid | uid | +-----+------+-----+------+ | aaa | mike | 1 | aaa | | bbb | jack | 1 | aaa | | ccc | mike | 1 | aaa | | ddd | mike | 1 | aaa | | aaa | mike | 2 | aaa | | bbb | jack | 2 | aaa | | ccc | mike | 2 | aaa | | ddd | mike | 2 | aaa | | aaa | mike | 3 | bbb | | bbb | jack | 3 | bbb | | ccc | mike | 3 | bbb | | ddd | mike | 3 | bbb | | aaa | mike | 4 | bbb | | bbb | jack | 4 | bbb | | ccc | mike | 4 | bbb | | ddd | mike | 4 | bbb | | aaa | mike | 5 | bbb | | bbb | jack | 5 | bbb | | ccc | mike | 5 | bbb | | ddd | mike | 5 | bbb | | aaa | mike | 6 | ccc | | bbb | jack | 6 | ccc | | ccc | mike | 6 | ccc | | ddd | mike | 6 | ccc | | aaa | mike | 7 | NULL | | bbb | jack | 7 | NULL | | ccc | mike | 7 | NULL | | ddd | mike | 7 | NULL | +-----+------+-----+------+ 28 rows in set (0.00 sec)
(1-J2)ON過濾
基於虛擬表VT1-J1這一個虛擬表進行過濾，過濾出全部知足ON 謂詞條件的列，生成虛擬表VT1-J2。
注意：這裏由於語法限制，使用了'WHERE'代替，從中讀者也能夠感覺到二者之間微妙的關係；
mysql> SELECT
-> *
-> FROM
-> table1,
-> table2
-> WHERE
-> table1.uid = table2.uid
-> ;
+-----+------+-----+------+
| uid | name | oid | uid |
+-----+------+-----+------+
| aaa | mike | 1 | aaa |
| aaa | mike | 2 | aaa |
| bbb | jack | 3 | bbb |
| bbb | jack | 4 | bbb |
| bbb | jack | 5 | bbb |
| ccc | mike | 6 | ccc |
+-----+------+-----+------+
6 rows in set (0.00 sec)
(1-J3)添加外部列
若是使用了外鏈接(LEFT,RIGHT,FULL)，主表（保留表）中的不符合ON條件的列也會被加入到VT1-J2中，做爲外部行，生成虛擬表VT1-J3。
mysql> SELECT
-> *
-> FROM
-> table1 AS a
-> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid;
+-----+------+------+------+
| uid | name | oid | uid |
+-----+------+------+------+
| aaa | mike | 1 | aaa |
| aaa | mike | 2 | aaa |
| bbb | jack | 3 | bbb |
| bbb | jack | 4 | bbb |
| bbb | jack | 5 | bbb |
| ccc | mike | 6 | ccc |
| ddd | mike | NULL | NULL |
+-----+------+------+------+
7 rows in set (0.00 sec)
下面從網上找到一張很形象的關於‘SQL JOINS'的解釋圖，如若侵犯了你的權益，請勞煩告知刪除，謝謝。
2. WHERE
對VT1過程當中生成的臨時表進行過濾，知足WHERE子句的列被插入到VT2表中。
注意：
此時由於分組，不能使用聚合運算；也不能使用SELECT中建立的別名；
與ON的區別：
若是有外部列，ON針對過濾的是關聯表，主表（保留表）會返回全部的列；
若是沒有添加外部列，二者的效果是同樣的；
應用：
對主表的過濾應該放在WHERE；
對於關聯表，先條件查詢後鏈接則用ON，先鏈接後條件查詢則用WHERE；
mysql> SELECT
-> *
-> FROM
-> table1 AS a
-> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid
-> WHERE
-> a. NAME = 'mike';
+-----+------+------+------+
| uid | name | oid | uid |
+-----+------+------+------+
| aaa | mike | 1 | aaa |
| aaa | mike | 2 | aaa |
| ccc | mike | 6 | ccc |
| ddd | mike | NULL | NULL |
+-----+------+------+------+
4 rows in set (0.00 sec)
3. GROUP BY
這個子句會把VT2中生成的表按照GROUP BY中的列進行分組。生成VT3表。
注意：
其後處理過程的語句，如SELECT,HAVING，所用到的列必須包含在GROUP BY中，對於沒有出現的，得用聚合函數；
緣由：
GROUP BY改變了對錶的引用，將其轉換爲新的引用方式，可以對其進行下一級邏輯操做的列會減小；
個人理解是：
根據分組字段，將具備相同分組字段的記錄歸併成一條記錄，由於每個分組只能返回一條記錄，除非是被過濾掉了，而不在分組字段裏面的字段可能會有多個值，多個值是沒法放進一條記錄的，因此必須經過聚合函數將這些具備多值的列轉換成單值；
mysql> SELECT
-> *
-> FROM
-> table1 AS a
-> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid
-> WHERE
-> a. NAME = 'mike'
-> GROUP BY
-> a.uid;
+-----+------+------+------+
| uid | name | oid | uid |
+-----+------+------+------+
| aaa | mike | 1 | aaa |
| ccc | mike | 6 | ccc |
| ddd | mike | NULL | NULL |
+-----+------+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)
4. HAVING
這個子句對VT3表中的不一樣的組進行過濾，只做用於分組後的數據，知足HAVING條件的子句被加入到VT4表中。
mysql> SELECT
-> *
-> FROM
-> table1 AS a
-> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid
-> WHERE
-> a. NAME = 'mike'
-> GROUP BY
-> a.uid
-> HAVING
-> count(b.oid) < 2;
+-----+------+------+------+
| uid | name | oid | uid |
+-----+------+------+------+
| ccc | mike | 6 | ccc |
| ddd | mike | NULL | NULL |
+-----+------+------+------+
2 rows in set (0.00 sec)
5. SELECT
這個子句對SELECT子句中的元素進行處理，生成VT5表。
(5-J1)計算表達式 計算SELECT 子句中的表達式，生成VT5-J1
(5-J2)DISTINCT
尋找VT5-1中的重複列，並刪掉，生成VT5-J2
若是在查詢中指定了DISTINCT子句，則會建立一張內存臨時表（若是內存放不下，就須要存放在硬盤了）。這張臨時表的表結構和上一步產生的虛擬表VT5是同樣的，不一樣的是對進行DISTINCT操做的列增長了一個惟一索引，以此來除重複數據。
mysql> SELECT
-> a.uid,
-> count(b.oid) AS total
-> FROM
-> table1 AS a
-> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid
-> WHERE
-> a. NAME = 'mike'
-> GROUP BY
-> a.uid
-> HAVING
-> count(b.oid) < 2;
+-----+-------+
| uid | total |
+-----+-------+
| ccc | 1 |
| ddd | 0 |
+-----+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
6.ORDER BY
從VT5-J2中的表中，根據ORDER BY 子句的條件對結果進行排序，生成VT6表。
注意：
惟一可以使用SELECT中別名的地方；
mysql> SELECT
-> a.uid,
-> count(b.oid) AS total
-> FROM
-> table1 AS a
-> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid
-> WHERE
-> a. NAME = 'mike'
-> GROUP BY
-> a.uid
-> HAVING
-> count(b.oid) < 2
-> ORDER BY
-> total DESC;
+-----+-------+
| uid | total |
+-----+-------+
| ccc | 1 |
| ddd | 0 |
+-----+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
7.LIMIT
LIMIT子句從上一步獲得的VT6虛擬表中選出從指定位置開始的指定行數據。
注意：
offset和rows的正負帶來的影響；
當偏移量很大時效率是很低的，能夠這麼作：
採用子查詢的方式優化，在子查詢裏先從索引獲取到最大id，而後倒序排，再取N行結果集
採用INNER JOIN優化，JOIN子句裏也優先從索引獲取ID列表，而後直接關聯查詢得到最終結果
mysql> SELECT
-> a.uid,
-> count(b.oid) AS total
-> FROM
-> table1 AS a
-> LEFT JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid
-> WHERE
-> a. NAME = 'mike'
-> GROUP BY
-> a.uid
-> HAVING
-> count(b.oid) < 2
-> ORDER BY
-> total DESC
-> LIMIT 1;
+-----+-------+
| uid | total |
+-----+-------+
| ccc | 1 |
+-----+-------+
1 row in set (0.00 sec)
至此SQL的解析之旅就結束了，上圖總結一下：