一条SQL查询语句是怎么去执行的？（中）
2. 解析与优化服务器收到客户端传来的请求之后，还需要经过查询缓存、词法语法解析和预处理、查询优化的处理。
2.1 查询缓存如果我们两次都执行同一条查询指令，第二次的响应时间会不会比第一次的响应时间短一些？
之前使用过redis缓存工具的读者应该会有这个很自然的想法，mysql收到查询请求之后应该先到缓存中查看一下，看一下之前是不是执行过这条指令。如果缓存命中，则直接返回结果；否则重新进行查询，然后加入缓存。
mysql确实内部自带了一个缓存模块。
现在有一张500w行且没有添加索引的数据表，我执行以下命令两次，第二次会不会变得很快？
select * from t_user where user_name = '蝉沐风'并不会！说明缓存没有生效，为什么？mysql默认是关闭自身的缓存功能的，查看一下query_cache_type变量设置。
mysql> show variables like 'query_cache_type';+------------------------------+---------+| variable_name | value |+------------------------------+---------+| query_cache_type | off |+------------------------------+---------+默认关闭就意味着不推荐，mysql为什么不推荐用户使用自己的缓存功能呢？
mysql自带的缓存系统应用场景非常有限，它要求sql语句必须一模一样，多一个空格，变一个大小写都被认为是两条不同的sql语句缓存失效非常频繁。只要一个表的数据有任何修改，针对该表的所有缓存都会失效。对于更新频繁的数据表而言，缓存命中率非常低！所以缓存的功能还是交给专业的orm框架（比如mybatis默认开启一级缓存）或者独立的缓存服务redis更加适合。
mysql8.0已经彻底移除了缓存功能
2.2 解析器 & 预处理器（parser & preprocessor）现在跳过缓存这一步了，接下来需要做什么了？
如果我随便在客户端终端里输入一个字符串chanmufeng，服务器返回了一个1064的错误
mysql> chanmufeng;error 1064 (42000): you have an error in your sql syntax; check the manual that corresponds to your mysql server version for the right syntax to use near 'chanmufeng' at line 1服务器是怎么判断出我的输入是错误的呢？这就是mysql的parser解析器的作用了，它主要包含两步，分别是词法解析和语法分析。
2.2.1 词法解析以下面的sql语句为例
select * from t_user where user_name = '蝉沐风' and age > 3;分析器先会做“词法分析”，就是把一条完整的sql语句打碎成一个个单词，比如一条简单的sql语句，会打碎成8个符号，每个符号是什么类型，从哪里开始到哪里结束。
mysql 从你输入的select这个关键字识别出来，这是一个查询语句。它也要把字符串t_user识 别成“表名 t_user”，把字符串user_name识别成“列 user_name。
2.2.2 语法分析做完词法解析，接下来需要做语法分析了。
根据词法分析的结果，语法分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，比如单引号是否闭合，关键词拼写是否正确等。
解析器会根据sql语句生成一个数据结构，这个数据结构我们成为解析树。
我故意拼错了select关键字，mysql报了语法错误，就是在语法分析这一步。
mysql> elect * from t_user where user_name = '蝉沐风' and age > 3;error 1064 (42000): you have an error in your sql syntax; check the manual that corresponds to your mysql server version for the right syntax to use near 'elect * from t_user where user_name = '蝉沐风'' at line 1词法语法分析是一个非常基础的功能，java 的编译器、百度搜索引擎如果要识别语句，必须也要有词法语法分析功能。
任何数据库的中间件，要解析 sql完成路由功能，也必须要有词法和语法分析功能，比如 mycat，sharding-jdbc（用到了druid parser）等都是如此。在市面上也有很多的开源的词法解析的工具，比如 lex，yacc等。
2.2.3 预处理器如果我们写了一条语法和词法都没有问题的sql，但是字段名和表名却不存在，这个错误是在哪一个阶段爆出的呢？
词法解析和语法分析是无法知道数据库里有什么表，有哪些字段的。要知道这些信息还需要解析阶段的另一个工具——预处理器。
它会检查生成的解析树，解决解析器无法解析的语义。比如，它会检查表和列名是否存在，检查名字和别名，保证没有歧义。预处理之后得到一个新的解析树。
本质上，解析和预处理是一个编译过程，涉及到词法解析、语法和语义分析，更多细节我们不会探究，感兴趣的读者可以看一下编译原理方面的书籍。
2.3 查询优化器（optimizer）与查询执行计划到了这一步，mysql终于知道我们想查询的表和列以及相应的搜索条件了，是不是可以直接进行查询了？
还不行。mysql作者担心我们写的sql太垃圾，所以有设计出一个叫做查询优化器的东东，辅助我们提高查询效率。
2.3.1 什么是查询优化器？一条 sql语句是不是只有一种执行方式？或者说数据库最终执行的 sql是不是就是我们发送的 sql?
不是。一条 sql 语句是可以有很多种执行方式的，最终返回相同的结果，他们是等价的。
举一个非常简单的例子，比如你执行下面这样的语句：
select * from t1, t2 where t1.id = 10 and t2.id = 20既可以先从表 t1 里面取出 id=10 的记录，再根据 id 值关联到表 t2，再判断 t2 里面 id 的值是否等于 20。也可以先从表 t2 里面取出 id=20 的记录，再根据 id 值关联到表 t1，再判断 t1 里面 id 的值是否等于 10。这两种执行方法的逻辑结果是一样的，但是执行的效率会有不同，如果有这么多种执行方式，这些执行方式怎么得到的？最终选择哪一种去执行？根据什么判断标准去选择？
这个就是 mysql的查询优化器的模块（optimizer）的工作。
查询优化器的目的就是根据解析树生成不同的执行计划（execution plan），然后选择一种最优的执行计划，mysql 里面使用的是基于开销（cost）的优化器，哪种执行计划开销最小，就用哪种。
2.3.2 优化器究竟做了什么？举两个简单的例子∶
当我们对多张表进行关联查询的时候，以哪个表的数据作为基准表。有多个索引可以使用的时候，选择哪个索引。实际上，对于每一种数据库来说，优化器的模块都是必不可少的，他们通过复杂的算法实现尽可能优化查询效率。
往细节上说，查询优化器主要做了下面几方面的优化：
子查询优化等价谓词重写条件化简外连接消除嵌套连接消除连接消除语义优化本文不会对优化的细节展开讲解，大家先对mysql的整体架构有所了解就可以了，具体细节之后单独开篇介绍
但是优化器也不是万能的，如果sql语句写得实在太垃圾，再牛的优化器也救不了你了。因此大家在编写sql语句的时候还是要有意识地进行优化。
2.3.3 执行计划优化完之后，得到一个什么东西呢？优化器最终会把解析树变成一个查询执行计划。
查询执行计划展示了接下来执行查询的具体方式，比如多张表关联查询，先查询哪张表，在执行查询的时候有多个索引可以使用，实际上该使用哪些索引。
mysql提供了一个查看执行计划的工具。我们在 sql语句前面加上 explain就可以看到执行计划的信息。
mysql> explain select * from t_user where user_name = '';+----+-------------+--------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | extra |+----+-------------+--------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+| 1 | simple | t_user | null | all | null | null | null | null | 1 | 100.00 | using where |+----+-------------+--------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+如果要得到更加详细的信息，还可以用format=json，或者开启optimizer trace。
mysql> explain format=json select * from t_user where user_name = '';文本不会带大家详细了解执行计划的每一个参数，内容很庞杂，大家先对mysql的整体架构有所了解就可以了，具体细节之后单独开篇介绍
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之前使用过redis缓存工具的读者应该会有这个很自然的想法，mysql收到查询请求之后应该先到缓存中查看一下，看一下之前是不是执行过这条指令。如果缓存命中，则直接返回结果；否则重新进行查询，然后加入缓存。
mysql确实内部自带了一个缓存模块。
现在有一张500w行且没有添加索引的数据表，我执行以下命令两次，第二次会不会变得很快？
select * from t_user where user_name = '蝉沐风'并不会！说明缓存没有生效，为什么？mysql默认是关闭自身的缓存功能的，查看一下query_cache_type变量设置。
mysql> show variables like 'query_cache_type';+------------------------------+---------+| variable_name | value |+------------------------------+---------+| query_cache_type | off |+------------------------------+---------+默认关闭就意味着不推荐，mysql为什么不推荐用户使用自己的缓存功能呢？
mysql自带的缓存系统应用场景非常有限，它要求sql语句必须一模一样，多一个空格，变一个大小写都被认为是两条不同的sql语句缓存失效非常频繁。只要一个表的数据有任何修改，针对该表的所有缓存都会失效。对于更新频繁的数据表而言，缓存命中率非常低！所以缓存的功能还是交给专业的orm框架（比如mybatis默认开启一级缓存）或者独立的缓存服务redis更加适合。
mysql8.0已经彻底移除了缓存功能
2.2 解析器 & 预处理器（parser & preprocessor）现在跳过缓存这一步了，接下来需要做什么了？
如果我随便在客户端终端里输入一个字符串chanmufeng，服务器返回了一个1064的错误
mysql> chanmufeng;error 1064 (42000): you have an error in your sql syntax; check the manual that corresponds to your mysql server version for the right syntax to use near 'chanmufeng' at line 1服务器是怎么判断出我的输入是错误的呢？这就是mysql的parser解析器的作用了，它主要包含两步，分别是词法解析和语法分析。
2.2.1 词法解析以下面的sql语句为例
select * from t_user where user_name = '蝉沐风' and age > 3;分析器先会做“词法分析”，就是把一条完整的sql语句打碎成一个个单词，比如一条简单的sql语句，会打碎成8个符号，每个符号是什么类型，从哪里开始到哪里结束。
mysql 从你输入的select这个关键字识别出来，这是一个查询语句。它也要把字符串t_user识 别成“表名 t_user”，把字符串user_name识别成“列 user_name。
2.2.2 语法分析做完词法解析，接下来需要做语法分析了。
根据词法分析的结果，语法分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，比如单引号是否闭合，关键词拼写是否正确等。
解析器会根据sql语句生成一个数据结构，这个数据结构我们成为解析树。
我故意拼错了select关键字，mysql报了语法错误，就是在语法分析这一步。
mysql> elect * from t_user where user_name = '蝉沐风' and age > 3;error 1064 (42000): you have an error in your sql syntax; check the manual that corresponds to your mysql server version for the right syntax to use near 'elect * from t_user where user_name = '蝉沐风'' at line 1词法语法分析是一个非常基础的功能，java 的编译器、百度搜索引擎如果要识别语句，必须也要有词法语法分析功能。
任何数据库的中间件，要解析 sql完成路由功能，也必须要有词法和语法分析功能，比如 mycat，sharding-jdbc（用到了druid parser）等都是如此。在市面上也有很多的开源的词法解析的工具，比如 lex，yacc等。
2.2.3 预处理器如果我们写了一条语法和词法都没有问题的sql，但是字段名和表名却不存在，这个错误是在哪一个阶段爆出的呢？
词法解析和语法分析是无法知道数据库里有什么表，有哪些字段的。要知道这些信息还需要解析阶段的另一个工具——预处理器。
它会检查生成的解析树，解决解析器无法解析的语义。比如，它会检查表和列名是否存在，检查名字和别名，保证没有歧义。预处理之后得到一个新的解析树。
本质上，解析和预处理是一个编译过程，涉及到词法解析、语法和语义分析，更多细节我们不会探究，感兴趣的读者可以看一下编译原理方面的书籍。
2.3 查询优化器（optimizer）与查询执行计划到了这一步，mysql终于知道我们想查询的表和列以及相应的搜索条件了，是不是可以直接进行查询了？
还不行。mysql作者担心我们写的sql太垃圾，所以有设计出一个叫做查询优化器的东东，辅助我们提高查询效率。
2.3.1 什么是查询优化器？一条 sql语句是不是只有一种执行方式？或者说数据库最终执行的 sql是不是就是我们发送的 sql?
不是。一条 sql 语句是可以有很多种执行方式的，最终返回相同的结果，他们是等价的。
举一个非常简单的例子，比如你执行下面这样的语句：
select * from t1, t2 where t1.id = 10 and t2.id = 20既可以先从表 t1 里面取出 id=10 的记录，再根据 id 值关联到表 t2，再判断 t2 里面 id 的值是否等于 20。也可以先从表 t2 里面取出 id=20 的记录，再根据 id 值关联到表 t1，再判断 t1 里面 id 的值是否等于 10。这两种执行方法的逻辑结果是一样的，但是执行的效率会有不同，如果有这么多种执行方式，这些执行方式怎么得到的？最终选择哪一种去执行？根据什么判断标准去选择？
这个就是 mysql的查询优化器的模块（optimizer）的工作。
查询优化器的目的就是根据解析树生成不同的执行计划（execution plan），然后选择一种最优的执行计划，mysql 里面使用的是基于开销（cost）的优化器，哪种执行计划开销最小，就用哪种。
2.3.2 优化器究竟做了什么？举两个简单的例子∶
当我们对多张表进行关联查询的时候，以哪个表的数据作为基准表。有多个索引可以使用的时候，选择哪个索引。实际上，对于每一种数据库来说，优化器的模块都是必不可少的，他们通过复杂的算法实现尽可能优化查询效率。
往细节上说，查询优化器主要做了下面几方面的优化：
子查询优化等价谓词重写条件化简外连接消除嵌套连接消除连接消除语义优化本文不会对优化的细节展开讲解，大家先对mysql的整体架构有所了解就可以了，具体细节之后单独开篇介绍
但是优化器也不是万能的，如果sql语句写得实在太垃圾，再牛的优化器也救不了你了。因此大家在编写sql语句的时候还是要有意识地进行优化。
2.3.3 执行计划优化完之后，得到一个什么东西呢？优化器最终会把解析树变成一个查询执行计划。
查询执行计划展示了接下来执行查询的具体方式，比如多张表关联查询，先查询哪张表，在执行查询的时候有多个索引可以使用，实际上该使用哪些索引。
mysql提供了一个查看执行计划的工具。我们在 sql语句前面加上 explain就可以看到执行计划的信息。
mysql> explain select * from t_user where user_name = '';+----+-------------+--------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | extra |+----+-------------+--------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+| 1 | simple | t_user | null | all | null | null | null | null | 1 | 100.00 | using where |+----+-------------+--------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+如果要得到更加详细的信息，还可以用format=json，或者开启optimizer trace。
mysql> explain format=json select * from t_user where user_name = '';文本不会带大家详细了解执行计划的每一个参数，内容很庞杂，大家先对mysql的整体架构有所了解就可以了，具体细节之后单独开篇介绍
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