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🗣 Wd提问: MySQL源码执行计划

🤖 Ai回答:
在 MySQL 源码中，“执行计划”（Execution Plan）并不是一个独立的“源码模块”，而是指优化器（Optimizer）在 SQL 查询解析后，为查询生成的一个“最优执行路径”的内部表示。这个过程涉及多个源码模块协同工作。

🧩 一、什么是 MySQL 执行计划？

执行计划是 MySQL 优化器为一条 SQL 语句选择的最优访问路径和操作顺序，包括：

表的访问顺序（JOIN 顺序）
使用哪个索引（或全表扫描）
是否使用临时表、文件排序
聚合、分组、排序方式等

用户可通过 `EXPLAIN` 或 `EXPLAIN FORMAT=JSON` 查看执行计划。

📂 二、MySQL 源码中与执行计划相关的核心模块

MySQL 源码结构复杂，执行计划主要由以下部分组成：

1、解析器（Parser） → 语法树（AST）

文件：`sql/sql_yacc.yy`（Bison 语法文件）
作用：将 SQL 字符串解析为抽象语法树（Abstract Syntax Tree, AST）

例如：`SELECT * FROM t WHERE id = 1;` → 生成 `SELECT_LEX` 结构

2、优化器（Optimizer） → 生成执行计划

这是核心部分，位于：

sql/sql_optimizer.cc
sql/sql_select.cc
sql/join_optimizer/
sql/optimizer/

关键函数：

`optimize()` —— 主优化入口
`make_join_statistics()` —— 统计信息收集
`choose_plan()` —— 选择最优 JOIN 计划
`get_best_combination()` —— 枚举所有可能的 JOIN 顺序并选最优
`create_sort_index()` —— 创建排序索引（如 ORDER BY）
`test_if_skip_sort_order()` —— 判断是否可跳过排序

核心数据结构：

`JOIN`：代表整个查询的执行上下文
`JOIN_TAB`：每个表的访问方式（如 index scan, table scan）
`TABLE_REF`：索引引用信息
`ORDER` / `SORT_FIELD`：排序字段
`KEYUSE`：索引使用情况

3、执行引擎（Executor） → 执行执行计划

执行计划最终由执行器按计划执行：

文件：`sql/sql_executor.cc`, `sql/sql_select.cc`
函数：`exec_inner_select()`, `do_select()`, `evaluate_join_record()`

执行器会根据 `JOIN_TAB` 中的访问方式调用存储引擎接口（如 `handler::index_read()`）

🔄 三、执行计划生成流程（简化版）

text
SQL字符串
↓
[Parser] → 生成 AST (SELECT_LEX)
↓
[Semantic Analyzer] → 验证表/列是否存在，权限等
↓
[Optimizer] → 生成执行计划
├─ 统计信息收集（row count, key distribution）
├─ 估算各访问路径成本（Cost Model）
└─ 选择最优 JOIN 顺序和访问方法
↓
[Executor] → 按计划执行查询
↓
返回结果集

🔍 四、如何从源码调试执行计划？

1、编译调试版 MySQL

bash
cmake 、-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DWITH_DEBUG=1
make -j$(nproc)

2、设置断点观察优化器行为

gdb
(gdb) break choose_plan
(gdb) break get_best_combination
(gdb) break make_join_statistics
(gdb) run defaults-file=my.cnf

3、输出执行计划关键信息

在 `sql/sql_optimizer.cc` 中添加日志：

cpp
if (thd-variables.optimizer_trace != OPTIMIZER_TRACE_OFF) {
Opt_trace_object trace(thd-opt_trace, join_optimization);
trace.add(rows_estimation, join-rows_estimated);
}

📊 五、执行计划的数据结构示例（简化）

cpp
struct JOIN {
List<TABLE_LIST all_tables; // 所有参与查询的表
JOIN_TAB *join_tab; // 每个表的访问方式数组
uint tables; // 表数量
ha_rows send_records; // 预估返回行数
bool sort_and_group; // 是否需要排序/分组
};

struct JOIN_TAB {
TABLE *table; // 表对象
KEYUSE *keyuse; // 索引使用信息
enum join_type type; // 访问类型（eq_ref, ref, range...）
bool use_index; // 是否使用索引
ha_rows records; // 预估扫描行数
};

💡 六、扩展知识：成本模型（Cost Model）

MySQL 8.0 引入了更精细的成本模型：

基于 I/O、CPU、内存的综合成本计算
可通过 `information_schema.OPTIMIZER_COSTS` 查看默认成本参数
源码位置：`sql/opt_costconstantmanager.cc`, `sql/opt_costmodel.cc`

✅ 七、总结

| 层级 | 模块 | 功能 |
|
| 解析层 | `sql_yacc.yy` | 生成语法树 |
| 优化层 | `sql_optimizer.cc` | 生成执行计划（核心） |
| 执行层 | `sql_executor.cc` | 按计划执行查询 |
| 存储引擎 | `handler.h` | 实际访问数据 |

📘 推荐阅读源码路径

`sql/sql_optimizer.cc` —— 优化器主逻辑
`sql/sql_select.cc` —— SELECT 处理 + 执行器
`sql/join_optimizer/` —— JOIN 优化子模块
`sql/opt_costmodel.cc` —— 成本模型
`sql/sql_planner.cc` —— 执行计划构建辅助

如果你希望深入某一部分（比如 JOIN 顺序选择、索引选择算法、代价模型），可以告诉我，我可以为你展开详细讲解！

✅ 提示：想真正理解执行计划，建议结合 `EXPLAIN FORMAT=JSON` 输出 + 源码断点调试 + 注释阅读，效果最佳。

Ai作答

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