作為Web開發人員，雖并非專業的DBA，但我們總是離不開數據庫。一般開發員只會應用SQL的四條經典語句:select，insert，delete，update。以至于從來沒有研究過它們的工作原理，在這里我們說一說select在數據庫中的工作原理。

B/S架構中最經典的話題無非于三層架構，可以大概分為數據層，業務邏輯層和表示層，而數據層的作用一般都是和數據庫交互，例如查詢記錄。我們經常是寫好查詢SQL，然后調用程序執行SQL。但是它內部的工作流程是怎樣的呢？先做哪一步，然后做哪一步等，我想還有大部分朋友和我一樣都不一定清楚。

第一步：應用程序把查詢SQL語句發給服務器端執行

我們在數據層執行SQL語句時，應用程序會連接到相應的數據庫服務器，把SQL語句發送給服務器處理。

第二步：服務器解析請求的SQL語句

1.SQL計劃緩存，經常用查詢分析器的朋友大概都知道這樣一個事實，往往一個查詢語句在第一次運行的時候需要執行特別長的時間，但是如果你馬上或者在一定時間內運行同樣的語句，會在很短的時間內返回查詢結果。

原因：

服務器在接收到查詢請求后，并不會馬上去數據庫查詢，而是在數據庫中的計劃緩存中找是否有相對應的執行計劃，如果存在，就直接調用已經編譯好的執行計劃，節省了執行計劃的編譯時間。

如果所查詢的行已經存在于數據緩沖存儲區中，就不用查詢物理文件了，而是從緩存中取數據，這樣從內存中取數據就會比從硬盤上讀取數據快很多，提高了查詢效率.數據緩沖存儲區會在后面提到。

2.如果在SQL計劃緩存中沒有對應的執行計劃，服務器首先會對用戶請求的SQL語句進行語法效驗，如果有語法錯誤，服務器會結束查詢操作，并用返回相應的錯誤信息給調用它的應用程序。

注意:此時返回的錯誤信息中，只會包含基本的語法錯誤信息，例如select寫成selec等，錯誤信息中如果包含一列表中本沒有的列，此時服務器是不會檢查出來的，因為只是語法驗證，語義是否正確放在下一步進行。

3.語法符合后，就開始驗證它的語義是否正確，例如，表名，列名，存儲過程等等數據庫對象是否真正存在，如果發現有不存在的，就會報錯給應用程序，同時結束查詢。

4.接下來就是獲得對象的解析鎖，我們在查詢一個表時，首先服務器會對這個對象加鎖，這是為了保證數據的統一性，如果不加鎖，此時有數據插入，但因為沒有加鎖的原因，查詢已經將這條記錄讀入，而有的插入會因為事務的失敗會回滾，就會形成臟讀的現象。

5.接下來就是對數據庫用戶權限的驗證，SQL語句語法，語義都正確，此時并不一定能夠得到查詢結果，如果數據庫用戶沒有相應的訪問權限，服務器會報出權限不足的錯誤給應用程序，在稍大的項目中，往往一個項目里面會包含好幾個數據庫連接串，這些數據庫用戶具有不同的權限，有的是只讀權限，有的是只寫權限，有的是可讀可寫，根據不同的操作選取不同的用戶來執行，稍微不注意，無論你的SQL語句寫的多么完善，完美無缺都沒用。

6.解析的最后一步，就是確定最終的執行計劃。當語法，語義，權限都驗證后，服務器并不會馬上給你返回結果，而是會針對你的SQL進行優化，選擇不同的查詢算法以最高效的形式返回給應用程序。例如在做表聯合查詢時，服務器會根據開銷成本來最終決定采用hashjoin，mergejoin，還是loopjoin，采用哪一個索引會更高效等等，不過它的自動化優化是有限的，要想寫出高效的查詢SQL還是要優化自己的SQL查詢語句。

當確定好執行計劃后，就會把這個執行計劃保存到SQL計劃緩存中，下次在有相同的執行請求時，就直接從計劃緩存中取，避免重新編譯執行計劃。

第三步：語句執行

服務器對SQL語句解析完成后，服務器才會知道這條語句到底代表了什么意思，接下來才會真正的執行SQL語句。

這時分兩種情況:

如果查詢語句所包含的數據行已經讀取到數據緩沖存儲區的話，服務器會直接從數據緩沖存儲區中讀取數據返回給應用程序，避免了從物理文件中讀取，提高查詢速度。

如果數據行沒有在數據緩沖存儲區中，則會從物理文件中讀取記錄返回給應用程序，同時把數據行寫入數據緩沖存儲區中，供下次使用。

說明:SQL緩存分好幾種，這里有興趣的朋友可以去搜索一下，有時因為緩存的存在，使得我們很難馬上看出優化的結果，因為第二次執行因為有緩存的存在，會特別快速，所以一般都是先消除緩存，然后比較優化前后的性能表現，這里有幾個常用的方法:

DBCC DROPCLEANBUFFERS

從緩沖池中刪除所有清除緩沖區。

DBCC FREEPROCCACHE

從過程緩存中刪除所有元素。

DBCC FREESYSTEMCACHE

從所有緩存中釋放所有未使用的緩存條目。

SQLServer2005數據庫引擎會事先在后臺清理未使用的緩存條目，以使內存可用于當前條目。但是，可以使用此命令從所有緩存中手動刪除未使用的條目。

這只能基本消除SQL緩存的影響，目前好像沒有完全消除緩存的方案，如果大家有，請指教。

結論:只有知道了服務執行應用程序提交的SQL的操作流程才能很好的調試我們的應用程序。

確保SQL語法正確;

確保SQL語義上的正確性，即對象是否存在;

數據庫用戶是否具有相應的訪問權限。

總結

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總結

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