數(shù)據(jù)庫中如何執(zhí)行 SQL 語句？

下圖顯示了這一過程。請注意，不同數(shù)據(jù)庫的架構各不相同，下圖展示了一些常見的設計。

圖片

第 1 步 - 通過傳輸層協(xié)議（如 TCP）向數(shù)據(jù)庫發(fā)送 SQL 語句。

第 2 步 - 將 SQL 語句發(fā)送到命令解析器，在那里進行語法和語義分析，然后生成查詢樹。

第 3 步 - 將查詢樹發(fā)送給優(yōu)化器。優(yōu)化器會創(chuàng)建一個執(zhí)行計劃。

生成執(zhí)行計劃：解析器將語法樹交給查詢優(yōu)化器。查詢優(yōu)化器的任務是優(yōu)化 SQL 查詢的執(zhí)行方式，生成一個執(zhí)行計劃。執(zhí)行計劃決定了數(shù)據(jù)庫如何從存儲中讀取數(shù)據(jù)、如何連接不同的表、如何使用索引等。優(yōu)化器會嘗試選擇最有效的執(zhí)行路徑，可能會考慮以下因素：

• 使用索引掃描（index scan）。
• 如何連接表（如使用 nested loop join、hash join、merge join 等）。
• 選擇不同的操作順序。

成本估算：優(yōu)化器基于數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計信息（如表的大小、索引的選擇性等）來估算不同執(zhí)行計劃的成本，選擇最優(yōu)的方案。

第 4 步 - 將執(zhí)行計劃發(fā)送給執(zhí)行器。執(zhí)行過程中，數(shù)據(jù)庫會根據(jù)需要訪問磁盤或緩存中的數(shù)據(jù)。如果查詢需要使用索引，數(shù)據(jù)庫會通過索引訪問數(shù)據(jù)；如果查詢沒有使用索引，可能會進行全表掃描。

第 5 步 - 訪問方法提供執(zhí)行所需的數(shù)據(jù)獲取邏輯，從存儲引擎獲取數(shù)據(jù)。

第 6 步 - 訪問方法決定 SQL 語句是否只讀。如果查詢是只讀的（SELECT 語句），則將其傳遞給緩沖區(qū)管理器進行進一步處理。緩沖區(qū)管理器會在緩存或數(shù)據(jù)文件中查找數(shù)據(jù)。

第 7 步 - 如果語句是 UPDATE 或 INSERT，則將其傳遞給事務管理器作進一步處理。

第 8 步 - 在事務處理期間，數(shù)據(jù)處于鎖定模式。這是由鎖管理器保證的。它還能確保事務的 ACID 屬性。