MySQL 源碼架構筆記（一）：查詢執行四階段與優化器核心類結構

MySQL 源碼架構筆記（一）：查詢執行四階段與優化器核心類結構

記錄 MySQL 查詢執行流程四大階段及優化器核心類、關鍵優化動作，基於 5.6/5.7 源碼目錄，適合內核研發與 SQL 深度調優人員。

四大執行階段

1. 語法解析（sql_parse.cc）：詞法分析 → 語法分析 → 語義檢查，生成解析樹 st_select_lex。
2. 邏輯優化（sql_optimizer.cc → JOIN::prepare() → JOIN::optimize()）：
   • 子查詢優化：resolve_subquery()（IN/EXISTS 轉 JOIN）、flatten_subqueries()（子查詢上拉）、simplify_joins()（外連接轉內連接）。
   • 條件化簡：optimize_cond()（常量折疊、等價傳遞）、opt_sum_query()（無 GROUP BY 的 COUNT/MIN/MAX 優化）。
   • 連接順序：make_join_statistics()、choose_table_order()（貪心/DP 搜索最優驅動表順序）。
   • 臨時表優化：DISTINCT、GROUP BY、ORDER BY 去重排序策略。
3. 物理優化（sql_planner.cc）：生成訪問路徑（JT_ALL 全表掃描、ref/range 索引掃描），實例化 QUICK_SELECT_I 及子類（Quick_range_select、Quick_index_select 等）。
4. 執行（sql_executor.cc → JOIN::exec()）：迭代器模式逐行產出結果，調用存儲引擎 Handler API。

優化器核心類結構

• JOIN：核心控制類，繼承 Sql_alloc，包含 JOIN_TAB 數組（每表一個 join tab）、COND_EQUAL（等值傳遞鏈）、Cost_estimate（代價模型）。
• JOIN_TAB：單表訪問信息（table、type、ref、quick 指向 QUICK_SELECT_I）。
• st_select_lex：查詢塊（SELECT 詞法單元），巢狀結構對應子查詢/視圖/CTE。
• Key_part_spec、st_key_create_information：索引定義與鍵部分規格。
• COND_EQUAL：多表等值列傳遞鏈，用於 ref 訪問構建。
• st_position：源碼位置信息（錯誤報告用）。

關鍵優化動作對應源碼

調試技巧

• 啟用 optimizer_trace（5.6+）：SET optimizer_trace='enabled=on'; SELECT ...; SELECT * FROM information_schema.OPTIMIZER_TRACE; 獲取 JSON 格式優化決策細節。
• 源碼斷點：JOIN::optimize() 入口、choose_table_order() 循環、QUICK_SELECT_I::get_next() 索引掃描迭代器。

測試語句

SELECT NOW(), CURDATE(), CURTIME();