對(duì)于經(jīng)常管理數(shù)據(jù)庫的人來說，對(duì)SQL非常了解，有的甚至創(chuàng)建了許多SQL的項(xiàng)目，但是他們都不知道SQL數(shù)據(jù)庫引擎如何工作。顯然沒有人關(guān)心SQL引擎的內(nèi)部工作或其他方面，因?yàn)樵诓恢繱QL引擎如何工作的情況下，我們?nèi)匀豢梢允褂肧QL的任何程序創(chuàng)建和訪問數(shù)據(jù)庫。今天本文就詳細(xì)介紹一下SQL數(shù)據(jù)庫引擎如何工作的，以幫助您更好的認(rèn)識(shí)和了解SQL數(shù)據(jù)庫。

## SQL是編程語言還是查詢語言？

使用SQL時(shí)，我們可以互換使用查詢和編程語言，許多開發(fā)人員將SQL稱為一種特殊的編程語言，因?yàn)镾QL引擎包含兩個(gè)組件，即編譯器和垂直計(jì)算機(jī)，編譯器將查詢命令編譯為過程，而虛擬機(jī)則運(yùn)行該過程。SQL引擎編譯和執(zhí)行SQL查詢的概念使其成為一種編程語言。因此，如果有人說SQL是一種編程語言，那么在某種程度上他將被認(rèn)為是正確的。

　　如果我們?nèi)魏尉幊陶Z言都可以創(chuàng)建CRUD操作程序，為什么還要使用SQL？

的確，使用任何一種編程語言，我們都可以創(chuàng)建一個(gè)可以執(zhí)行簡單的CRUD操作的程序，但是當(dāng)涉及到復(fù)雜的查詢時(shí)，我們必須用幾行等效的幾行代碼來編寫數(shù)百行SQL。

SQL概述

SQL代表結(jié)構(gòu)化查詢語言，它可以被稱為編程語言或查詢語言，是SQL與關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互的主要目的，其中關(guān)系數(shù)據(jù)庫以表格形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。SQL可以管理大量數(shù)據(jù)，特別是如果數(shù)據(jù)是同時(shí)寫入的，并且我們在該數(shù)據(jù)上有許多轉(zhuǎn)換。

當(dāng)用戶使用SQL進(jìn)行數(shù)據(jù)管理時(shí)，用戶可以在數(shù)據(jù)庫之間執(zhí)行創(chuàng)建，檢索，更新和刪除數(shù)據(jù)的功能。有各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，例如MySQL，SQLite，Postgres SQL等，它們都提供相同的功能。

數(shù)據(jù)庫中有一些術(shù)語，例如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫引擎或數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)庫中，我們可以互換使用這三個(gè)術(shù)語，因此當(dāng)我們說SQL引擎或SQL Server時(shí)，不要混淆，它們都是相同的。

　　什么是SQL引擎？

SQL引擎是一種收集和解釋SQL命令的軟件，因此可以在關(guān)系數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行適當(dāng)?shù)牟僮鳌QL引擎的目的是從數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建，讀取，更新和刪除數(shù)據(jù)。

SQL引擎或SQL Server數(shù)據(jù)庫引擎包括兩個(gè)主要組件：存儲(chǔ)引擎和查詢處理器，如今，一些現(xiàn)代SQL DBMS包含多個(gè)存儲(chǔ)引擎。我們有很多類型的SQL引擎，它們都有不同的體系結(jié)構(gòu)，但是用于執(zhí)行相同的目標(biāo)，包括對(duì)數(shù)據(jù)庫的CRUD操作和許多其他功能。

SQL已覆蓋在線市場的很大一部分，許多企業(yè)將其SQL系統(tǒng)用于在線事務(wù)處理和在線分析處理。

　　SQL數(shù)據(jù)庫引擎如何工作？

表面上我們都知道，SQL的編譯器編譯查詢，而虛擬機(jī)執(zhí)行編譯的查詢。現(xiàn)在讓我們討論數(shù)據(jù)庫引擎如何工作。

SQL具有查詢編譯和執(zhí)行過程的許多階段。每個(gè)SQL數(shù)據(jù)庫引擎都包含兩個(gè)主要組件：編譯器和虛擬機(jī)，以執(zhí)行查詢。編譯器讀取查詢并將該查詢轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)淖止?jié)碼，然后由虛擬機(jī)評(píng)估該字節(jié)碼并向客戶端返回適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。

　　查詢的完全執(zhí)行將類別分為3個(gè)主要階段

· 編譯

· 捆綁

· 最佳化

· 執(zhí)行中

　　編譯解析

這是編譯過程的一部分，在編譯解析過程中，查詢語句被標(biāo)記為帶有適當(dāng)?shù)脑~法和從句的單個(gè)單詞。

　　編譯檢查語義

編譯符號(hào)學(xué)檢查語句的有效性，并將其與系統(tǒng)目錄匹配。此編譯階段驗(yàn)證查詢是否有效，還驗(yàn)證用戶執(zhí)行該語句的權(quán)限。

　　編譯綁定

它為輸入的查詢語句創(chuàng)建相應(yīng)的二進(jìn)制表示形式。所有SQL Server引擎都具有此編譯狀態(tài)，在該狀態(tài)下將生成字節(jié)碼。

到此編譯階段，該語句已被編譯，現(xiàn)在將其發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以進(jìn)行優(yōu)化和執(zhí)行。

　　最佳化

它為字節(jié)碼優(yōu)化了最佳算法。此功能也稱為查詢優(yōu)化器或關(guān)系引擎。

　　執(zhí)行中

虛擬機(jī)獲取優(yōu)化的字節(jié)碼并執(zhí)行。

SQL STATEMENT --> Parsing -->Binding --> Query Optimization --> Query Execution --> Result

注意：解析編譯過程不需要數(shù)據(jù)庫的任何許可，這使其成為最快的編譯處理階段。

　　SQL將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為表

SQL用C語言編寫，它使用Binary-Tree原理，使傳入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Rows和Columns中。在二叉樹結(jié)構(gòu)中，我們有幾個(gè)分支，它們始終指向新的數(shù)據(jù)元素。SQL數(shù)據(jù)庫遵循相同的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成表，其中每一列和每一行數(shù)據(jù)彼此指向。

　　SQL數(shù)據(jù)庫引擎簡而言之

SQL引擎將查詢處理為多階段。查詢的處理可以從一個(gè)關(guān)系DBMS到另一個(gè)關(guān)系DBMS有所不同。在第一階段，查詢將被解析并轉(zhuǎn)換為兼容格式，例如JASON文件，然后進(jìn)行另一個(gè)編譯過程，以檢查已解析文件的語義，在編譯的最后階段，已解析文件將轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的字節(jié)碼。

第二步是優(yōu)化，其中將適當(dāng)?shù)乃惴☉?yīng)用于字節(jié)碼。最后，虛擬機(jī)執(zhí)行代碼并為客戶端提供適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。

　　什么是SQL Server存儲(chǔ)引擎？

它是用于在磁盤和內(nèi)存之間執(zhí)行CRUD操作的軟件。

要?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫環(huán)境，我們需要SQL數(shù)據(jù)庫引擎，并且為了構(gòu)建數(shù)據(jù)庫引擎，我們經(jīng)常使用低級(jí)編程語言，因?yàn)樗鼈兪褂脩艨梢钥刂苾?nèi)存管理，而高級(jí)編程則缺少這種語言在高級(jí)編程語言中，語言是由操作系統(tǒng)自動(dòng)完成的。SQL引擎是跨平臺(tái)的，開發(fā)人員可以使用不同的平臺(tái)來構(gòu)建某些程序，但是所有平臺(tái)都可以與SQL引擎鏈接以獲取數(shù)據(jù)庫功能。更多關(guān)于數(shù)據(jù)庫的知識(shí)，請繼續(xù)關(guān)注中培偉業(yè)。