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从join的实现窥探MySQL迭代器

以如下left join查询语句为范例:

select * from t1 left join t2 on t1.c=t2.a ;

以下初始化数据:

1  DROP TABLE IF EXISTS `t1`;
2    CREATE TABLE `t1` (
3      `a` int DEFAULT NULL,
4      `b` varchar(20) DEFAULT NULL
5    )
6    INSERT INTO `t1` VALUES (1, \'a\');
7    INSERT INTO `t1` VALUES (1, \'b\');
8    INSERT INTO `t1` VALUES (4, \'a\');
9    INSERT INTO `t1` VALUES (5, \'a\');
10    
11    DROP TABLE IF EXISTS `t2`;
12    CREATE TABLE `t2` (
13      `c` int DEFAULT NULL,
14      `d` varchar(20) DEFAULT NULL
15    )
16    INSERT INTO `t2` VALUES (9, \'i\');
17    INSERT INTO `t2` VALUES (1, \'i\');
18    INSERT INTO `t2` VALUES (2, \'i\');
19    INSERT INTO `t2` VALUES (3, \'i\');

1.处理join的yacc入口

sys_yacc.yy文件内解析t1 left join t2 on t1.c=t2.a;对应处理位置

1  table_reference outer_join_type table_reference ON_SYM expr
2    {
3  $$= NEW_PTN PT_joined_table_on($1, @2, $2, $3, $5);
4    }

其中outer_join_type对应

1  outer_join_type:
2    LEFT opt_outer JOIN_SYM          { $$= JTT_LEFT; }
3  | RIGHT opt_outer JOIN_SYM         { $$= JTT_RIGHT; }

入参处理在函数T_joined_table_on

2.移步到函数PT_joined_table_on

PT_joined_table_on声明可知其继承PT_joined_table函数,入参左右表赋值为PT_joined_table内定义的tr1tr2

函数PT_joined_table_on将输入join的左右表加入context内,并调用add_join_on将on内的条件加入右表,记录后续数据过滤条件。

3.执行阶段函数do_command(thd)

具体对应执行函数int mysql_execute_command(THD *thd, bool first_level),语句解析以及相应参数保存完成后,进入函数int mysql_execute_command(THD *thd, bool first_level),此函数内根据前面解析到的命令类型switch (lex->sql_command)调用对应的处理函数,如当前语句为例查询命令解析为lex->sql_command = SQLCOM_SELECT则进入函数lex->m_sql_cmd->execute(thd);其对应为sql_select.cc内函数bool Sql_cmd_dml::execute(THD *thd)

4.优化器操作,生成access_paths

sql_select.cc内函数bool Sql_cmd_dml::execute(THD *thd)函数内主要操作为函数execute_inner,在函数execute_inner内首先会对当前的执行优化操作,

  1. 调用查询表达式Query_expression的优化器unit->optimize,此函数中会对该Query_expression的内的每个查询块query_block分别先进行优化操作,
  2. 查询块内函数bool JOIN::optimize()内会将每个查询块优化生成查询执行计划 ,具体执行函数为函数JOIN::create_access_paths()create_root_access_path_for_join()函数,以当前查询为例在函数create_root_access_path_for_join内根据参数条件主要调用ConnectJoins函数
  3. 在函数ConnectJoins内调用FindSubstructure判断是join类型内连接、外连接、半链接等类型
  4. 根据FindSubstructure返回join类型调用相应的函数生成path,当前查询为例执行调用CreateHashJoinAccessPath生成path。

至此查询块query_block的优化操作和path生成完成,查询块优化操作完成后再执行整体表达式Query_expression的优化和path的生成,因为目前范例仅为一个查询块,所以当前无需再做整体表达式的优化和path生成。

5.创建迭代器iterator

根据上一步生成的path调用CreateIteratorFromAccessPath函数生成迭代器,用于循环操作各表数据。

在此函数内会根据path的类型调用生成不同类型的迭代器,以目前范例为例,会调用迭代器类型为HashJoinIterator

6.上述4、5步执行完成后,执行迭代器iterator

在函数execute_inner内执行完成上述4、5步骤操作后主要继续执行unit->execute(thd)函数,其对应执行查询表达式函数bool Query_expression::ExecuteIteratorQuery(THD *thd)

  1. 函数Query_expression::ExecuteIteratorQuery内主要执行m_root_iterator->Init(),迭代器iterator初始化,当前范例为使用HashJoinIterator类型迭代器,因此对应执行迭代器函数HashJoinIterator::Init()
  2. 执行m_build_input->Init()来初始右表table句柄,用于下面函数BuildHashTable()内读取右表数据以便初始化返回数据存储表hashtable,值得注意的是BuildHashTable函数内会根据处理流程调用SetReadingProbeRowState设置执行状态用于引导后续迭代器iterator执行流程。
  3. 函数内最后调用InitProbeIterator执行m_probe_input->Init()初始左表table句柄用于下面函数读取左表数据。
  4. 上面操作完成后执行m_root_iterator->Read()函数,以当前查询为范例其对应int HashJoinIterator::Read()函数,执行过程中根据前面SetReadingProbeRowState设置的流程状态再选择对应的操作函数,以当前范例则会循环读取左表数据,而在操作函数内也会调用SetReadingProbeRowState来设置迭代器iterator下一步操作,直至迭代器处理完成,其中在函数Query_expression::ExecuteIteratorQuery,每次读取一条成功后就会调用send_data操作将结果发送至客户端,直至所有查询结果发送完成。

7.至此客户端收到相应显示查询结果。


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