MySQL

MySQL

不同引擎对比

InnodDB

• 支持行锁
• 支持外键
• 支持在线热备份
• 支持事物
• 5.6之前不支持全文搜索

MyISAM

• 支持全文索引：使用 match against来查找
• 支持空间数据索引

memory

• 支持哈希索引

一条SQL查询语句是怎么执行的？

连接器

• 客户端连接mysql服务器，用户角色权限检查

缓存查询

• 查看sql语句是否执行过，返回缓存结果（返回结果前检查语句的执行权限）（8.0版本已经彻底删除）

分析器

• 对SQL语句进行 “词法分析”、“语法分析”、表是否存在、列是否存在等（要做什么）

优化器

• 索引选择和 join连接顺序优化（怎么做）

执行器

• 检查查询权限，调用 对应表的存储引擎的接口，执行相关操作

存储引擎

• 存储数据，提供读写接口

日志系统

redo log

• 重做日志，InnoDB独有，保证数据库宕机后，能够之前提交的数据（crash-safe）
• 记录的是这个数据页做了什么修改
• 更新操作时，先将记录写到redo log，再更新记录到内存数据页，系统空闲时，再将该操作记录更新到磁盘
• 空间固定，循环写

binlog

• 归档日记，Server层的日志，所有引擎可用

• 记录一个完整的更新SQL命令（Statement模式）或者记录行的更新前和更新后状态（Row模式）

• 追加写

• 使用场景

  • 主从复制
  • 数据恢复

• 参数

  • max_binlog_size设置每个binlog文件的大小

  • sync_binlog 设置日志刷盘时机

    • 0 ：系统自行判断何时刷盘
    • 1 ：每次提交时，都将binlog写入磁盘
    • N ：每N个事务，才会写入磁盘

两阶段提交

• 保证数据库发生宕机时，两个日志文件的逻辑状态能够保持一致

为什么同时需要redo log和binlog

• binlog只适用于归档，没有crash-safe能力
• redo log 是innoDB特有，日志刷盘后会被覆盖
• 二者同时记录，才能保证数据库宕机后，数据不会丢失，提交事务能够重做

事务

事务的特性（ACID）

• 原子性

• 一致性

• 隔离性

  • 子主题 1

• 持久性

事务隔离级别

启动参数 transaction-isolation

数据库里面会创建一个视图，访问的时候以视图的逻辑结果为准。在“可重复读”隔离级别下，这个视图是在事务启动时创建的，整个事务存在期间都用这个视图。在“读提交”隔离级别下，这个视图是在每个 SQL 语句开始执行的时候创建的。这里需要注意的是，“读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值，没有视图概念；而“串行化”隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。

• 读未提交

  • 一个事务还没提交，它做的变更就能够被别的事务看到

• 读提交

  • 一个事务提交后，它所做的变更才能够被别的事务看到

• 可重复读

  （MySQL 默认）

  • 一个事务执行的过程中，它所看到的数据总是和事务启动前的数据一致

• 串行化

  • 对同一行记录进行加锁，“写”加“写锁”，“读”加“读锁”。当读写锁冲突时，后访问的事务需要等前一个事务完成后，才能够执行

避免长事务

• 通过set autocommit=1 显式开启事务

索引

InnoDB 采用B+树结构

B+ 树能够很好地配合磁盘的读写特性，减少单次查询的磁盘访问次数。

每一个索引在InnoDB里对应一颗B+树

索引类型

• 主键索引（聚簇索引）

  • 叶子节点存放整行数据

• 非主键索引（二级索引）

  • 叶子节点存放主键的值

回表

• 即普通索引查询方式，搜索非主键索引树，找到主键的值，在搜索主键索引树，找到结果

索引维护

• 采用自增主键，避免插入和删除时，需要对索引树进行“页分裂”和"页合并"
• 尽量使用主键查询
• 主键长度越小，普通索引的叶子节点就越小，普通索引占用的空间也就越小

覆盖索引

• 可以通过普通索引查找的记录，不需要在通过主键索引回表查找，减少了树的搜索次数和IO操作

联合索引

根据创建联合索引的顺序，以最左原则进行where检索，比如（age，name）以age=1 或 age= 1 and name=‘张三’可以使用索引，单以name=‘张三’ 不会使用索引，考虑到存储空间的问题，还请根据业务需求，将查找频繁的数据进行靠左创建索引。

• 最左前缀原则

  • 联合索引的最左 N 个字段，也可以是字符串索引的最左 M 个字符

索引下推

like 'hello%’and age >10 检索，MySQL5.6版本之前，会对匹配的数据进行回表查询。5.6版本后，会先过滤掉age<10的数据，再进行回表查询，减少回表率，提升检索速度。

索引选择错误的解决方案

• 通过 force index()的方式显示指定索引

锁

全局锁

• 一般用在全库逻辑备份
• Flush tables with read lock (FTWRL)：全库处于只读状态

表级锁

• 表锁：lock tables … read/write

• MDL（元数据锁）

  • 不需要显式使用，在访问表的时候会被自动加上，保证读写正确
  • 对表进行增删改查时，加MDL读锁
  • 对表的结构进行更改的时候，加MDL写锁
  • 读锁之间不互斥，读写之间互斥

行锁

• 两阶段锁协议

  在 InnoDB 事务中，行锁是在需要的时候才加上的（加锁阶段），但并不是不需要了就立刻释放，而是要等到事务结束时才释放（解锁阶段）。

• 解决死锁方法

  当并发系统中不同线程出现循环资源依赖，涉及的线程都在等待别的线程释放资源时，就会导致这几个线程都进入无限等待的状态，称为死锁。

  • 超时自动释放

    • 通过参数innodb_lock_wait_timeout设置

  • 死锁检测，回滚

    • 如果并发线程太多，死锁检测的过程就会消耗大量CPU 资源，会导致每秒执行不了几个事务。
    • 控制并发度

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