【MySQL·8.0·源码】MySQL 的查询处理

Query processing

MySQL 的 Query 处理可以分为 Parse、Prepare(Resolve/Transform)、Optimize 和 Execute 几个阶段

• Parse
  词法扫描器将 SQL 语句字符串分解为 tokens，语法分析器将 tokens 组装成语法树的子树结构，并 Reduce 为基本查询结构，最终生成 SQL 语法解析数

  MySQL 语法解析树结构如【MySQL·8.0·源码】MySQL 语法树结构

  

• Prepare

  • Resolve
    语义检查
    对象解析（schema名称、表名称、view 对象，将其解析为实际存储对象，并检查是否存在）
    对子查询进行初步解析，尝试是否可以合并到外层
  • Transform
    逻辑改写转换（IN 转换为 semi-join，IN 转换为 EXISTS，ANY/ALL 改写）
    Outer JOIN 到 Inner JOIN 的转换
    条件谓词的 Transform
    子查询的 Transform

• Optimize
  代价评估，table access method 选择，最优 join order 选择

  MySQL table access method 部分可以阅读 【MySQL·8.0·源码】MySQL 表的扫描方式

• Execute
  查询执行处理

  • MySQL 采用的执行模型为 Volcano 迭代模型
  • MySQL 每个迭代器都有一个通用的迭代器接口，init()->read()

    unique_ptr<RowIterator> iterator(new ...);
    if (iterator->Init())
      return true;
    while (iterator->Read() == 0) {
      ...
    }
    

  • JOIN 连接也是一个迭代器
    • Nested Loop Join
    • BKA Join
    • Hash Join
      

主要函数

先通过一个简单的单表索引查询所经过的重要函数，对各个阶段可能走过的重要函数有个大概印象，后序
会再通过不同的例子来说明各个函数的作用

Sql_cmd_dml::execute()
  Sql_cmd_dml::prepare                              // Prepare
    check_table_access                              ^
    open_tables_for_query                           |
      open_tables                                   |
        open_and_process_table                      |
          open_table                                |
    Query_block::prepare                            |        /* resolve 阶段  */
      Query_block::setup_tables                     |        ^
      setup_natural_join_row_types                  |        |
      Query_block::setup_wild                       |        |
      setup_fields                                  |        |
      Query_block::setup_conds                      |        |
        Query_block::setup_join_cond                |        v
      Query_block::apply_local_transforms           |        /* transform 阶段 */
        Query_block::simplify_joins                 |        ^
    lock_tables                                     |        |
                                                    v        v
    Query_expression::optimize                      // optimize 阶段
      Query_block::optimize                         ^
        JOIN::optimize()                            |
          JOIN::make_join_plan                      |
            Optimize_table_order::choose_table_order|
              Optimize_table_order::greedy_search   |
          make_join_query_block                     |
          JOIN::optimize_distinct_group_order       |
          JOIN::test_skip_sort                      |
          reduce_cond_for_table                     |
          make_join_readinfo                        |
            setup_semijoin_dups_elimination         |
          JOIN::make_tmp_tables_info                |
          JOIN::push_to_engines                     v
    Query_expression::execute                       // excute 阶段
      THD::send_result_metadata                     ^
      handler::ha_rnd_init                          |
        int ha_innobase::rnd_init                   |
      handler::ha_rnd_next                          |
        int ha_innobase::rnd_next                   |
          int ha_innobase::index_first              |
            int ha_innobase::index_read             ...
            ...