當我們在SQL Server Management Studio的查詢裡面輸入： SELECT * FROM t1 WHERE c1=2;
背後發生了什麼？資料庫怎麼去執行查詢的？ - 知其然不知其所以然。
1. Query Parsing, Synatax Error Check, and Authorization: Query Processer check the user is authorized to run the query;（查詢處理器首先進行語法解析，語法檢查，並檢查授權。如果沒有獲得授權執行相關的操作，或者語法錯誤，將報錯。）
2. Query Re-writing，Semantic Optimization； （查詢處理器重新寫SQL語句並做相應的優化）。
例如：SELECT Emp.name, Emp.salary
FROM Emp, Dept
WHERE Emp.deptno = Dept.dno
Join是多餘的，查詢處理器會重寫該語句並刪除到表Dept的Join。
3. Compile the SQL into internal query Plan; （編譯SQL到內部查詢計劃）
資料庫會選擇最佳的方法來計算結果集。例如進行全表掃描，或是使用索引(pairs of key and location，類似書的目錄)。資料庫會比較它們的成本，並形成內部執行計劃。資料庫內部負責計算選擇最佳執行計劃的元件叫優化器（Optimizer）。
4. The query plan is handled by plan executor, which consists of many operators, e.g. joining, sorting, grouping... （查詢計劃被計劃執行器執行。計劃執行器包含很多操作者，例如執行Join, Sort, Group等，還要有訪問方法管理器來決定存取哪些資料頁或索引頁，或是直接快取命中，這些有緩衝管理器負責... ...）
5. Transaction manager is started as well to ensure the ACID of operations. （事務管理器同時啟動來保證原子操作的併發一致性, 其他例如鎖管理器、索引管理器、行管理器、頁面檔案管理器、緩衝管理器、日誌管理器和等也會執行，而不是有查詢執行器一人包辦所有。）
執行如下語句：SELECT * FROM t1 WHERE c1=2的簡單過程：
1. 掃描t1表，如果是開始則取第一條記錄，否則取下一條記錄；如果讀到表的最後一條記錄了那麼跳到第4步。
2. 檢查記錄是否滿足WHERE條件；是則進入第3步，否則回到第1步。
3. 把記錄加到結果集。
4. 返回結果集給客戶端。
如果表有索引，優化器可能比較全表掃描和索引，並可能決定執行計劃為掃描索引。則步驟類似，不過第1步變成：
掃描索引(Clustered or no-clustered)並定位到記錄。
例如：
SELECT * FROM Customers WHERE contactID IN
(SELECT contactID FROM Contacts WHERE contactID=86)
ORDER BY CustomerName DESC;
增加的步驟有：
1. 在表[Contacts]中掃描索引並定位記錄。
2. 在表[Customers]中掃描索引並定位記錄。
3. Hash match (inner join)，雜湊匹配，連線。
4. Sort，排序
有關Join
SQL Server employs three types of join operations:
- Nested loops joins
- Merge joins
- Hash joins
- 如果Join的輸入很小，例如小於10行，然後其他的Join輸入很大並且索引在其列上，則Nested loops joins是最快的。（原因參考Understanding Nested Loops Joins）
- 如果兩個Join輸入都不小，但在索引列上排序（例如是在掃描排序的索引後獲得的 scanning sorted indexes），則Merge joins是最快的。（原因參考Understanding Merge Joins）
- Hash joins可以有效的處理大量的、沒有排序的、沒有索引的輸入。尤其對複雜查詢的中間結果處理很有效。（更多參考Understanding Hash Joins）
這些只是一些簡單的過程，其實資料庫內部執行過程是相當複雜的。雖然我們不是資料庫開發人員，但瞭解上下游的知識是必須的，能夠有助於我們的開發和應用。技術不僅要知道怎麼用，而且要知道為什麼，不能知其然不知其所以然。最後附上一張資料庫內部簡單結構圖供有興趣的人蔘考。
