mysql

MySQL 的架构

  • server 层负责处理一些通用的事情,诸如连接管理、SQL 语法解析、分析执行计划之类的东西
  • 存储引擎层负责具体的数据存储,诸如数据是存储到文件上还是内存里,具体的存储格式是什么样的之类的。我们现在基本都使用 InnoDB 存储引擎,其他存储引擎使用的非常少了,所以我们也就不涉及其他存储引擎了。

MySQL 中一条 SQL 语句的执行是通过 server 层和存储引擎层的多次交互才能得到最终结果的。比方说下边这个查询:

CREATE TABLE t (
    id INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    key1 VARCHAR(100),
    common_field VARCHAR(100),
    PRIMARY KEY (id),
    KEY idx_key1 (key1)
) Engine=InnoDB CHARSET=utf8;
 
SELECT * FROM t WHERE key1 > 'a' AND key1 < 'b' AND common_field != 'a';

server 层会分析到上述语句可以使用下边两种方案执行:

  • 方案一:使用全表扫描
  • 方案二:使用二级索引 idx_key1,此时需要扫描 key1 列值在 (‘a’, ‘b’) 之间的全部二级索引记录,并且每条二级索引记录都需要进行回表操作。

小贴士:

MySQL Server 层成本判断


server 层会分析上述两个方案哪个成本更低,然后选取成本更低的那个方案作为执行计划。然后就调用存储引擎提供的接口来真正的执行查询了。

这里假设采用方案二,也就是使用二级索引 idx_key1 执行上述查询。那么 server 层和存储引擎层的对话可以如下所示:

485

server 层:“hey,麻烦去查查 idx_key1 二级索引的 (‘a’, ‘b’) 区间的第一条记录,然后把回表后把完整的记录返给我哈”

InnoDB:“收到,这就去查”,然后 InnoDB 就通过 idx_key1 二级索引对应的 B+ 树,快速定位到扫描区间 (‘a’, ‘b’) 的第一条二级索引记录,然后进行回表,得到完整的聚簇索引记录返回给 server 层。

MySQL 的聚镞索引

小贴士:

此处将记录发送给客户端其实是发送到本地的网络缓冲区,缓冲区大小由 net_buffer_length 控制,默认是 16KB 大小。等缓冲区满了才真正发送网络包到客户端。

450

InnoDB:“收到,这就去查”。InnoDB 根据记录的 next_record 属性找到 idx_key1 的 (‘a’, ‘b’) 区间的下一条二级索引记录,然后进行回表操作,将得到的完整的聚簇索引记录返回给 server 层。

小贴士:
不论是聚簇索引记录还是二级索引记录,都包含一个称作 next_record 的属性,各个记录根据 next_record 连成了一个链表,并且链表中的记录是按照键值排序的(对于聚簇索引来说,键值指的是主键的值,对于二级索引记录来说,键值指的是二级索引列的值)。

… 然后就不停的重复上述过程。

直到:

也就是直到 InnoDB 发现根据二级索引记录的 next_record 获取到的下一条二级索引记录不在 (‘a’, ‘b’) 区间中,就跟 server 层说:“好了,(‘a’, ‘b’) 区间没有下一条记录了”
server 层收到 InnoDB 说的没有下一条记录的消息,就结束查询。

Limit 逻辑

MySQL 语句的执行顺序

SELECT * FROM t ORDER BY key1 LIMIT 5000, 1;

如果使用 idx_key1 执行上述查询,那么 MySQL 会这样处理:

  • server 层向 InnoDB 要第 1 条记录,InnoDB 从 idx_key1 中获取到第一条二级索引记录,然后进行回表操作得到完整的聚簇索引记录,然后返回给 server 层。server 层准备将其发送给客户端,此时发现还有个 LIMIT 5000, 1 的要求,意味着符合条件的记录中的第 5001 条才可以真正发送给客户端,所以在这里先做个统计,我们假设 server 层维护了一个称作 limit_count 的变量用于统计已经跳过了多少条记录,此时就应该将 limit_count 设置为 1
  • server 层再向 InnoDB 要下一条记录,InnoDB 再根据二级索引记录的 next_record 属性找到下一条二级索引记录,再次进行回表得到完整的聚簇索引记录返回给 server 层。server 层在将其发送给客户端的时候发现 limit_count 才是 1,所以就放弃发送到客户端的操作,将 limit_count1,此时 limit_count 变为了 2
  • … 重复上述操作
  • 直到 limit_count 等于 5000 的时候,server 层才会真正的将 InnoDB 返回的完整聚簇索引记录发送给客户端。

从上述过程中我们可以看到,由于 MySQL 中是在实际向客户端发送记录前才会去判断 LIMIT 子句是否符合要求,所以如果使用二级索引执行上述查询的话,意味着要进行 5001 次 回表 操作。

什么叫回表呢?

在Mysql中,什么是回表,什么是覆盖索引,索引下推?