對于經常管理數據庫的人來說,對SQL非常了解,有的甚至創建了許多SQL的項目,但是他們都不知道SQL數據庫引擎如何工作。顯然沒有人關心SQL引擎的內部工作或其他方面,因為在不知道SQL引擎如何工作的情況下,我們仍然可以使用SQL的任何程序創建和訪問數據庫。今天本文就詳細介紹一下SQL數據庫引擎如何工作的,以幫助您更好的認識和了解SQL數據庫。
## SQL是編程語言還是查詢語言?
使用SQL時,我們可以互換使用查詢和編程語言,許多開發人員將SQL稱為一種特殊的編程語言,因為SQL引擎包含兩個組件,即編譯器和垂直計算機,編譯器將查詢命令編譯為過程,而虛擬機則運行該過程。SQL引擎編譯和執行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為是正確的。
如果我們任何編程語言都可以創建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,我們都可以創建一個可以執行簡單的CRUD操作的程序,但是當涉及到復雜的查詢時,我們必須用幾行等效的幾行代碼來編寫數百行SQL。
SQL概述
SQL代表結構化查詢語言,它可以被稱為編程語言或查詢語言,是SQL與關系數據庫進行交互的主要目的,其中關系數據庫以表格形式存儲數據。SQL可以管理大量數據,特別是如果數據是同時寫入的,并且我們在該數據上有許多轉換。
當用戶使用SQL進行數據管理時,用戶可以在數據庫之間執行創建,檢索,更新和刪除數據的功能。有各種關系數據庫管理系統,例如MySQL,SQLite,Postgres SQL等,它們都提供相同的功能。
數據庫中有一些術語,例如數據庫服務器,數據庫引擎或數據庫管理系統。在數據庫中,我們可以互換使用這三個術語,因此當我們說SQL引擎或SQL Server時,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,因此可以在關系數據庫上執行適當的操作。SQL引擎的目的是從數據庫中創建,讀取,更新和刪除數據。
SQL引擎或SQL Server數據庫引擎包括兩個主要組件:存儲引擎和查詢處理器,如今,一些現代SQL DBMS包含多個存儲引擎。我們有很多類型的SQL引擎,它們都有不同的體系結構,但是用于執行相同的目標,包括對數據庫的CRUD操作和許多其他功能。
SQL已覆蓋在線市場的很大一部分,許多企業將其SQL系統用于在線事務處理和在線分析處理。
SQL數據庫引擎如何工作?
表面上我們都知道,SQL的編譯器編譯查詢,而虛擬機執行編譯的查詢。現在讓我們討論數據庫引擎如何工作。
SQL具有查詢編譯和執行過程的許多階段。每個SQL數據庫引擎都包含兩個主要組件:編譯器和虛擬機,以執行查詢。編譯器讀取查詢并將該查詢轉換為適當的字節碼,然后由虛擬機評估該字節碼并向客戶端返回適當的響應。
查詢的完全執行將類別分為3個主要階段
· 編譯
· 捆綁
· 最佳化
· 執行中
編譯解析
這是編譯過程的一部分,在編譯解析過程中,查詢語句被標記為帶有適當的詞法和從句的單個單詞。
編譯檢查語義
編譯符號學檢查語句的有效性,并將其與系統目錄匹配。此編譯階段驗證查詢是否有效,還驗證用戶執行該語句的權限。
編譯綁定
它為輸入的查詢語句創建相應的二進制表示形式。所有SQL Server引擎都具有此編譯狀態,在該狀態下將生成字節碼。
到此編譯階段,該語句已被編譯,現在將其發送到數據庫服務器以進行優化和執行。
最佳化
它為字節碼優化了最佳算法。此功能也稱為查詢優化器或關系引擎。
執行中
虛擬機獲取優化的字節碼并執行。
SQL STATEMENT --> Parsing -->Binding --> Query Optimization --> Query Execution --> Result
注意:解析編譯過程不需要數據庫的任何許可,這使其成為最快的編譯處理階段。
SQL將數據轉換為表
SQL用C語言編寫,它使用Binary-Tree原理,使傳入的數據存儲在Rows和Columns中。在二叉樹結構中,我們有幾個分支,它們始終指向新的數據元素。SQL數據庫遵循相同的結構,在該結構中,數據被轉換成表,其中每一列和每一行數據彼此指向。
SQL數據庫引擎簡而言之
SQL引擎將查詢處理為多階段。查詢的處理可以從一個關系DBMS到另一個關系DBMS有所不同。在第一階段,查詢將被解析并轉換為兼容格式,例如JASON文件,然后進行另一個編譯過程,以檢查已解析文件的語義,在編譯的最后階段,已解析文件將轉換為相應的字節碼。
第二步是優化,其中將適當的算法應用于字節碼。最后,虛擬機執行代碼并為客戶端提供適當的結果。
什么是SQL Server存儲引擎?
它是用于在磁盤和內存之間執行CRUD操作的軟件。
要創建數據庫環境,我們需要SQL數據庫引擎,并且為了構建數據庫引擎,我們經常使用低級編程語言,因為它們使用戶可以控制內存管理,而高級編程則缺少這種語言在高級編程語言中,語言是由操作系統自動完成的。SQL引擎是跨平臺的,開發人員可以使用不同的平臺來構建某些程序,但是所有平臺都可以與SQL引擎鏈接以獲取數據庫功能。更多關于數據庫的知識,請繼續關注中培偉業。