SQL语句在数据库中是如何执行的

sql语句执行原理
服务器君一共花费了308.363 ms进行了6次数据库查询,努力地为您提供了这个页面。
试试阅读模式?希望听取您的建议

第一步:应用程序把查询SQL语句发给服务器端执行

我们在数据层执行SQL语句时,应用程序会连接到相应的数据库服务器,把SQL语句发送给服务器处理。

第二步:服务器解析请求的SQL语句

SQL计划缓存,经常用查询分析器的朋友大概都知道这样一个事实,往往一个查询语句在第一次运行的时候需要执行特别长的时间,但是如果你马上或者在一定时间内运行同样的语句,会在很短的时间内返回查询结果。原因是:

  1. 服务器在接收到查询请求后,并不会马上去数据库查询,而是在数据库中的计划缓存中找是否有相对应的执行计划。如果存在,就直接调用已经编译好的执行计划,节省了执行计划的编译时间。
  2. 如果所查询的行已经存在于数据缓冲存储区中,就不用查询物理文件了,而是从缓存中取数据,这样从内存中取数据就会比从硬盘上读取数据快很多,提高了查询效率。数据缓冲存储区会在后面提到。

如果在SQL计划缓存中没有对应的执行计划,服务器首先会对用户请求的SQL语句进行语法效验,如果有语法错误,服务器会结束查询操作,并用返回相应的错误信息给调用它的应用程序。

注意:此时返回的错误信息中,只会包含基本的语法错误信息,例如select 写成selec等,错误信息中如果包含一列表中本没有的列,此时服务器是不会检查出来的,因为只是语法验证,语义是否正确放在下一步进行。

语法符合后,就开始验证它的语义是否正确。例如,表名、列名、存储过程等等数据库对象是否真正存在,如果发现有不存在的,就会报错给应用程序,同时结束查询。

接下来就是获得对象的解析锁,我们在查询一个表时,首先服务器会对这个对象加锁,这是为了保证数据的统一性,如果不加锁,此时有数据插入,但因为没有加锁的原因,查询已经将这条记录读入,而有的插入会因为事务的失败会回滚,就会形成脏读的现象。

接下来就是对数据库用户权限的验证。SQL语句语法,语义都正确,此时并不一定能够得到查询结果,如果数据库用户没有相应的访问权限,服务器会报出权限不足的错误给应用程序,在稍大的项目中,往往一个项目里面会包含好几个数据库连接串,这些数据库用户具有不同的权限,有的是只读权限,有的是只写权限,有的是可读可写,根据不同的操作选取不同的用户来执行。稍微不注意,无论你的SQL语句写的多么完善,完美无缺都没用。

解析的最后一步,就是确定最终的执行计划。当语法、语义、权限都验证后,服务器并不会马上给你返回结果,而是会针对你的SQL进行优化,选择不同的查询算法以最高效的形式返回给应用程序。例如在做表联合查询时,服务器会根据开销成本来最终决定采用hash join,merge join ,还是loop join,采用哪一个索引会更高效等等。不过它的自动化优化是有限的,要想写出高效的查询SQL还是要优化自己的SQL查询语句。

当确定好执行计划后,就会把这个执行计划保存到SQL计划缓存中,下次在有相同的执行请求时,就直接从计划缓存中取,避免重新编译执行计划。

第三步:语句执行

服务器对SQL语句解析完成后,服务器才会知道这条语句到底表态了什么意思,接下来才会真正的执行SQL语句。

此时分两种情况:

  1. 如果查询语句所包含的数据行已经读取到数据缓冲存储区的话,服务器会直接从数据缓冲存储区中读取数据返回给应用程序,避免了从物理文件中读取,提高查询速度。
  2. 如果数据行没有在数据缓冲存储区中,则会从物理文件中读取记录返回给应用程序,同时把数据行写入数据缓冲存储区中,供下次使用。

说明:SQL缓存分好几种,这里有兴趣的朋友可以去搜索一下。有时因为缓存的存在,使得我们很难马上看出优化的结果,因为第二次执行因为有缓存的存在,会特别快速,所以一般都是先消除缓存,然后比较优化前后的性能表现,这里有几个常用的方法:

DBCC DROPCLEANBUFFERS
从缓冲池中删除所有清除缓冲区。
DBCC FREEPROCCACHE
从过程缓存中删除所有元素。
DBCC FREESYSTEMCACHE
从所有缓存中释放所有未使用的缓存条目。

SQL Server 2005 数据库引擎会事先在后台清理未使用的缓存条目,以使内存可用于当前条目。但是,可以使用此命令从所有缓存中手动删除未使用的条目。

这只能基本消除SQL缓存的影响,目前好像没有完全消除缓存的方案,如果大家有,请指教。

执行顺序:

  1. FROM 子句返回初始结果集。
  2. WHERE 子句排除不满足搜索条件的行。
  3. GROUP BY 子句将选定的行收集到 GROUP BY 子句中各个唯一值的组中。
  4. 选择列表中指定的聚合函数可以计算各组的汇总值。
  5. 此外,HAVING 子句排除不满足搜索条件的行。
  6. 计算所有的表达式;
  7. 使用order by对结果集进行排序。
  8. 查找你要搜索的字段。

本文地址:http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/983,欢迎访问原出处。

不打个分吗?

转载随意,但请带上本文地址:

http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/983

如果你认为这篇文章值得更多人阅读,欢迎使用下面的分享功能。
小提示:您可以按快捷键 Ctrl + D,或点此 加入收藏

大家都在看

阅读一百本计算机著作吧,少年

很多人觉得自己技术进步很慢,学习效率低,我觉得一个重要原因是看的书少了。多少是多呢?起码得看3、4、5、6米吧。给个具体的数量,那就100本书吧。很多人知识结构不好而且不系统,因为在特定领域有一个足够量的知识量+足够良好的知识结构,系统化以后就足以应对大量未曾遇到过的问题。

奉劝自学者:构建特定领域的知识结构体系的路径中再也没有比学习该专业的专业课程更好的了。如果我的知识结构体系足以囊括面试官的大部分甚至吞并他的知识结构体系的话,读到他言语中的一个词我们就已经知道他要表达什么,我们可以让他坐“上位”毕竟他是面试官,但是在知识结构体系以及心理上我们就居高临下。

所以,阅读一百本计算机著作吧,少年!

《UNIX环境高级编程(第2版)》 史蒂文斯 (作者), 拉戈 (作者), 尤晋元 (译者), 张亚英 (译者), 戚正伟 (译者)

《UNIX环境高级编程(第2版)》是被誉为UNIX编程“圣经”的Advanced Programming in the UNIX Environment一书的更新版。在本书第1版出版后的十几年中,UNIX行业已经有了巨大的变化,特别是影响UNIX编程接口的有关标准变化很大。本书在保持了前一版的风格的基础上,根据最新的标准对内容进行了修订和增补,反映了最新的技术发展。书中除了介绍UNIX文件和目录、标准I/O库、系统数据文件和信息、进程环境、进程控制、进程关系、信号、线程、线程控制、守护进程、各种I/O、进程间通信、网络IPC、伪终端等方面的内容,还在此基础上介绍了多个应用示例,包括如何创建数据库函数库以及如何与网络打印机通信等。

更多计算机宝库...