体系_sql语句解析执行步骤

体系_sql语句解析执行步骤

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I 客户端把语句发给服务器端执行

1 当我们在客户端执行SQL语句时,客户端会把这条SQL语句通过service process进程发送给服务器端,让服务器端的进程来处理这语句。在PGA 中分为UGA和CGA 。

UGA 用户全局区,用户 私有信息,大小20m, 软软解析session_cached_cursors控制软软解析的个数,50-100。

CGA排序order by、位图合并等

客户端的进程跟服务器的进程是一一对应的。也就是说,在客户端连接上服务器后,在客户端与服务器端都会形成一个进程,客户端上的我们叫做客户端进程,而服务器上的我们叫做服务器进程。

II语句解析

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当客户端把SQL语句传送到服务器后,服务器进程会对该语句进行解析。这个解析的工作是在服务器端所进行的,解析动作又可分为很多小动作。

1)查询高速缓存(library cache)

service process在接到客户端传送过来的SQL语句时,不会直接去数据库查询。service process进程把这个SQL语句的字符转化为ASCII等效数字码,接着这个ASCII码被传递给一个HASH函数,并返回一个hash值,然后服务器进程将到shared pool中的library cache(高速缓存)中去查找是否存在相同的hash值。如果存在,服务器进程将使用这条语句已高速缓存在SHARED POOL的library cache中的已分析过的版本来执行,省去后续的解析工作,这便是 软解析。若调整缓存中不存在,则需要进行后面的步骤,这便是 硬解析。硬解析通常是昂贵的操作,大约占整个SQL执行的70%左右的时间,会消耗cup资源,硬解析会生成执行树,执行计划,等等。

执行过3次软解析后,就成为 软软解析

2) 语法合理性检查( row cache

当在高速缓存中找不到对应的SQL语句时,则服务器进程就会开始检查这条语句的合法性。这里主要是对SQL语句的语法进行检查,如果服务器进程认为语句不符合语法规则的时候,就会把这个错误信息反馈给客户端。

3)语言含义检查(row cache)

若SQL 语句符合语法上的定义的话,则服务器进程接下去会对语句中涉及的表、索引、视图等对象进行解析,并对照数据字典检查这些对象的名称以及相关结构,看看这些字段、表、视图等是否在数据库中。如果表名与列名不准确的话,则数据库会就会反馈错误信息给客户端。

所以,有时候我们写select语句的时候,若语法与表名或者列名同时写错的话,则系统是先提示说语法错误,等到语法完全正确后再提示说列名或表名错误。

4)获得对象解析锁(control structer)

当语法、语义都正确后,系统就会对我们需要查询的对象加锁。这主要是为了保障数据的一致性,防止我们在查询的过程中,其他用户对这个对象的结构发生改变。

5)数据访问权限的核对(row cache)

当语法、语义通过检查之后,客户端还不一定能够取得数据,服务器进程还会检查连接用户是否有这个数据访问的权限。若用户不具有数据访问权限的话,则客户端就不能够取得这些数据。要注意的是数据库服务器进程先检查语法与语义,然后才会检查访问权限。

6)确定最佳执行计划

当语法与语义都没有问题权限也匹配,服务器进程还是不会直接对数据库文件进行查询。服务器进程会根据一定的规则,对这条语句进行优化。

当服务器进程的优化器确定这条查询语句的最佳执行计划后, 就会将这条SQL语句与执行计划保存到数据高速缓存(library cache)。如此,等以后还有这个查询时,就会省略以上的语法、语义与权限检查的步骤,而直接执行SQL语句,提高SQL语句处理效率。

III 绑定变量赋值

如果SQL语句中使用了绑定变量,扫描绑定变量的声明,给绑定变量赋值,将变量值带入执行计划。若在解析的第一个步骤,SQL在高速缓冲中存在,则直接跳到该步骤。

IIII语句执行

对于SELECT 语句:

1)首先服务器进程要判断所需数据是否在 buffer cache存在,如果存在且可用,则直接获取该数据而不是从数据库文件中去查询数据,同时根据LRU 算法增加其访问计数;

2)若数据不在缓冲区中,则service process进程将从数据库文件中查询相关数据,并通过service process进程把这些数据放入到数据缓冲区中(buffer cache) ,方便后人。

对于DML 语句(insert 、delete 、update ):

1)检查所需的数据库是否已经被读取到缓冲区缓存中。如果已经存在缓冲区缓存,则直接执行步骤3;

2)若所需的数据库并不在缓冲区缓存中,则service process把数据文件读取到缓冲区缓存中;

3)对想要修改的表取得的数据行锁定(Row Exclusive Lock),之后对所需要修改的数据行取得独占锁;

4)将数据产生的Redo记录到redo log buffer;

5)产生数据修改的undo数据;

6)修改buffer cache;

7)dbwr将修改buffer cache写入数据文件;

IV 提取数据

当语句执行完成之后,查询到的数据还是在服务器进程中,还没有被传送到客户端的用户进程。所以,在服务器端的进程中,有一个专门负责数据提取的一段代码。他的作用就是把查询到的数据结果返回给用户端进程,从而完成整个查询动作。


本文标题:体系_sql语句解析执行步骤
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