MySQL高階特性——繫結變數

AmosH發表於2019-01-19

從MySQL 4.1 版本開始,就支援伺服器端的繫結變數,這大大提高了客戶端和伺服器端資料傳輸的效率

介紹

當建立一個繫結變數 SQL 時,客戶端會向伺服器傳送一個SQL語句的原型。伺服器端收到這個SQL語句框架後,解析並儲存這個SQL語句的部分執行計劃,返回個客戶端一個 SQL 語句處理控制程式碼。以後每次執行這類查詢,客戶端都指定使用這個控制程式碼。

繫結變數的SQL,使用問號標記可以接受引數的位置,當真正需要執行具體查詢的時候,則使用具體值來替代這些問號。例如,下面是一個繫結變數的SQL語句:

INSERT INTO tb1(col1, col2, col3) VALUES(?,?,?);

可以通過向伺服器端傳送各個問號的取值和這個SQL的控制程式碼來執行一個具體的查詢。反覆使用這樣的方式執行具體的查詢,正是使用繫結變數的優勢所在。具體如何傳送取值引數和SQL控制程式碼,這各個客戶端的程式語言有關。

因為如下的原因,MySQL可以在使用繫結變數的時候高效執行大量的重複語句:

  1. 在伺服器端只需要執行一次SQL語句
  2. 在伺服器端某些優化器的工作只需要執行一次,因為它會快取一部分的執行計劃
  3. 以二進位制的方式只傳送引數和控制程式碼,比每次都傳送 ASCII 碼文字效率更高
  4. 僅僅是引數而不是整個查詢語句,因此網路開銷會更小
  5. MySQL在儲存引數的時候,直接將其存放到快取中,不再需要在記憶體中多次複製

繫結變數相對也更加安全。因為無需在應用程式中處理轉義,一則更加簡單了,二則也大大減少了SQL諸如和攻擊的風險。

繫結變數的優化

對於繫結變數的SQL,MySQL 能夠快取其部分執行計劃,如果某些執行計劃需要根據傳入的引數來計算時,MySQL就無法快取這部分的執行計劃。根據優化器什麼時候工作,可以將優化分為三類:

準備階段

伺服器解析SQL語句,移除不可能的條件並且重寫子查詢

在第一次執行的時候

如果可能,伺服器先簡化巢狀迴圈的關聯,並將外關聯轉化成內關聯

在每次SQL語句執行時

伺服器會做如下事情:

  • 過濾分割槽
  • 如果可能的話,儘可能移除COUNT()、 MIN() 和 MAX()
  • 移除常數表示式
  • 檢測常量表
  • 做必要的等值傳播
  • 分析和優化 ref、 range和索引優化等訪問資料的方法
  • 優化關聯順序

SQL 介面的繫結變數

在4.1 和更新版本中,MySQL 支援了SQL介面的繫結變數。不使用二進位制傳輸協議也可以直接以SQL 的方式使用繫結變數:
sql介面的繫結變數

SQL介面的繫結變數的最主要用途就是在儲存過程中使用。在MySQL5.0 版本中,這就可以在儲存過程中使用繫結變數,其語法和前面介紹的SQL介面的繫結變數類似。這意味著可以在儲存過程中構建並且執行動態的SQL語句,即可以通過靈活的拼接字串等引數構建SQL語句。

繫結變數的限制

關於繫結變數的一些限制和注意事項如下:

  • 繫結變數是會話級別的,所以連結之間不能公用繫結變數控制程式碼。同樣的,一旦連線斷開,則原本的控制程式碼也不能再使用了。(連線池和持久化連線可以在一定程度上緩解這個問題)
  • 並不是所有的時候使用繫結變數都能獲得更好的效能。如果只是執行一次的SQL,那麼使用繫結變數方式無疑比直接執行多了一次額外的準備階段消耗,而且還需要一次額外的網路開銷。
  • 繫結變數SQL總數的限制是一個全侷限制,如果總是忘記釋放繫結變數資源,則在伺服器端很容易發生資源“洩漏”。

不過使用繫結變數最大的障礙可能是:它是如何實現以及原理是什麼樣的,這兩點很容易讓人困惑。有時候,很難解釋如下三種繫結變數型別之間的區別是什麼:

客戶端模擬的繫結變數

客戶端的驅動程式接收一個帶引數的SQL,再將指定的值帶入其中,最後將完整的查詢傳送到伺服器端。

伺服器端的繫結變數

客戶端使用特殊的二進位制協議將帶引數的字串傳送到伺服器端,然後使用二進位制協議將具體的引數值傳送給伺服器端並執行。

SQL介面的繫結變數

客戶端先傳送一個帶引數的字串到伺服器端,這類似於使用 PREPARE 的 SQL 語句,然後傳送設定引數的SQL,最後使用 EXECUTE 來執行SQL。所有這些都是使用普通的文字傳輸協議。

相關文章