1. 什么是算子？

算子是数据库查询执行的基本构建块。例如，当我们执行一条 SQL 查询时，如 SELECT * FROM table WHERE age > 18;，数据库会将这条 SQL 语句分解成多个步骤，比如从表中读取数据、根据 age 过滤数据，这些步骤就是不同的算子。

• Scan（扫描）: 从表中读取数据的算子。
• Filter（过滤）: 对数据进行条件过滤的算子。
• Join（连接）: 在查询涉及多张表时，用于合并不同表数据的算子。
• Aggregation（聚合）: 用于执行 GROUP BY 或 COUNT、SUM 等聚合操作的算子。

2. 为什么需要算子？

数据库系统为了高效执行 SQL 查询，通常会将一个复杂的查询拆解成多个小的步骤来执行，每个步骤由特定的算子来完成。通过这种方式，数据库系统可以对每个步骤进行优化，选择最合适的执行方式，从而提升整体查询性能。

3. TiDB 中常见的算子有哪些？

在 TiDB 中，最常见的算子包括：

• TableScan/IndexScan: 用于从表或索引中读取数据。
• Selection: 用于应用 WHERE 条件过滤数据。
• Projection: 用于选择查询结果中需要的列，比如 SELECT name, age，只返回 name 和 age 列的数据。
• Join: 用于连接多张表的数据。
• Aggregation: 用于执行聚合操作，比如 COUNT、SUM 等。

4. 举例说明查询的执行

当我们执行一条 SQL 查询时，TiDB 会生成一个执行计划，其中每个步骤由不同的算子来完成。例如，执行以下 SQL 查询：

SELECT name, age FROM users WHERE age > 20;

TiDB 可能会生成如下执行计划：

1. TableScan(users): 从 users 表中读取数据。
2. Selection(age > 20): 过滤出 age > 20 的数据。
3. Projection(name, age): 只选择 name 和 age 列的数据。

5. 算子的执行顺序

算子的执行顺序决定了查询如何进行，比如先从表中扫描数据，再对数据进行过滤，最后再输出需要的列。TiDB 会根据查询的复杂性、表的大小、索引等情况选择最优的执行顺序。

总结：

• 算子是数据库查询执行的基本单元。
• 每个算子代表查询中的一个操作，例如扫描、过滤、连接等。
• TiDB 会根据查询的需求，生成包含多个算子的执行计划，从而高效地执行 SQL 语句。