mysql 数据库使用分享

1、大体流程

1.1 一些概念

1.1.1 RDBMS

关系型数据库，是指采用了关系模型来组织数据的数据库，其以行和列的形式存储数据，类似excel

1.1.2 OLAP 和 OLTP

OLTP(Online transaction processing):在线/联机事务处理。主要是对数据库中的数据进行增删改查

OLAP(Online analytical processing):指联机分析处理。通过分析数据库中的数据来得出一些结论性的东西

OLTP查询一般仅涉及单表，点查为主，返回的是记录本身或该记录的多个列。

OLAP则不同，表中单条记录本身并不是查询所关心的

1.1.3 事务

多个操作同时进行,那么同时成功，那么同时失败。这就是事务。

1.2 innodb 存储结构

InnoDB将数据划分为若干页，每个页默认大小16KB。

页是磁盘和内存交互的基本单位，每次IO最少读取16KB的内容到内存。也就是说，IO的基本单位是页。一个页中可以存储多个行记录。

页之间可以不在物理结构上相连，通过双向链表相关联。页内的记录按主键大小排序构成单向链表。

行->页->区->段->表空间

区在文件系统中是连续分配的空间，一个区等于64个页，大小：64*16K=1MB

段中不要求区之间是相邻的，不同类型的数据库对象以不同段的形式存在。例如数据表段（叶子结点）、索引段（非叶子节点段）。

表空间本质上就是一个存放各种页的页面池，数据库由多个表空间组成，空间可划分为系统表空间（只有一个，额外记录系统信息）、用户表空间、临时表空间等。

如果你想让每一个数据库表都有一个单独的表空间文件的话，可以通过参数innodb_file_per_table = ON设置。

1.3 物理文件

1.3.1日志文件

1. 错误日志文件（error log）：记录的是MySQL异常，或则MySQL链接有误

2. 二进制日志（binarg log）：用于数据恢复、数据库的主从配置

3. 事务日志（rado undo log）：事务的开启会存储到rado log日志以及撤销日志 undo log，稍后会刷入磁盘中

4. 慢查询日志（slow query log）：可用于查询项目中的哪些sql语句查询较慢。

5. 查询日志（query log）：用于查询缓慢的语句日志

1.3.2 数据库文件

1. .frm文件：（MySQL表的引擎是MyISAM的，存储的是该引擎的创建表或则其他操作的语句）。

2. .myd文件：（MySQL表的引擎是MyISAM的，存储的是该引擎的所有数据）。

3. .myi文件：（MySQL表的引擎是MyISAM的，存储的是该引擎的所有索引）。

4. .ibd和ibdata文件：（MySQL表的引擎是innodb的，存储的是该引擎的索引以及数据）。

注：每个存储引擎都有自己的文件夹保存各种数据，这些存储引擎真正存储了数据和索引等数据

直观感受下

1.4 mysql架构

1. 网络连接层位于整个MySQL体系架构的最上层，主要担任客户端连接器的角色
2. 连接池主要负责存储和管理客户端与数据库的连接信息，连接池里的一个线程负责管理一个客户端到数据库的连接信息。
3. 数据库服务层是整个数据库服务器的核心，主要包括了系统管理和控制工具、连接池、SQL接口、解析器、查询优化器和缓存等部分。
4. 系统文件层主要包括MySQL中存储数据的底层文件，与上层的存储引擎进行交互，是文件的物理存储层。
5. MySQL中的存储引擎层主要负责数据的写入和读取，与底层的文件进行交互，MySQL中的存储引擎是插件式的，服务器中的查询执行引擎通过相关的接口与存储引擎进行通信，同时，接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异。MySQL中，最常用的存储引擎就是InnoDB和MyISAM。

2、sql语句

2.1 DDL 定义结构

三个关键字 create ,alter ,drop

2.1.1 数据库 database

创建数据库：
CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] mydb1;
删除数据库：
DROP DATABASE [IF EXISTS] mydb1;

2.1.2 表 table✔️

create table 表名(
  字段1 字段1类型 [comment 字段1注释],
  字段2 字段2类型 [comment 字段2注释],
  字段3 字段3类型 [comment 字段3注释],
  ......
  字段n 字段n类型 [comment 字段n注释]
)[comment 表注释];

alter table 表名 add 字段名 类型(长度) [comment 字段注释] [约束]

alter table 表名 drop 字段名;

truncate table 表名;      #删除指定表，并重新创建该表
drop table [if exists] 表名;  #删除数据表

2.1.3 索引 index

1、index 普通索引（最基本的索引，没有任何限制）
alter table table_name add index index_name(column)

2、primary key 主键索引（是一种特殊的唯一索引，不允许有空值）
alter table table_name add primary key(column)

3、unique 唯一索引（与“普通索引”类似，不同的就是，索引列的值必须是唯一，但允许有空值）
alter table table_name add unique(column)

4、filltext 全文索引（仅可用于MyISAM表）
alter table table_name add fulltext(column)

5、组合索引（遵循“最左前缀”原则）
alter table table_name add index index_name(column1,column2,column3)

2.1.4 视图 view❌

视图（view）是一种虚拟存在的表，是一个逻辑表，本身并不包含数据。作为一个select语句保存在数据字典中的。

CREATE VIEW <视图名> AS 
ALTER VIEW <视图名> AS 
DROP VIEW <视图名1> [ , <视图名2> …]

一般不使用，不好管理

2.1.5 存储过程❌

存储过就是数据库SQL与层层面的代码封装与重用

DROP PROCEDURE [ IF EXISTS ] <过程名>

不建议使用，不好管理sql

tips：可以使用工具生成的语句，然后操作。

2.2 DML 操作数据️

2.2.1 insert 添加数据

INSERT INTO `grade`(`gradeid`,`gradename`) VALUES('11114','大七')

2.2.2 update 修改数据

UPDATE table_name SET column1 = value1, column2 = value2 WHERE condition;

2.2.3 delete 删除数据

DELETE FROM table_name WHERE condition;

2.3 查询语句

执行顺序: from where 聚合 having order limit

1、from 先做表连接

2、where 进行条件限制

3、然后做聚合 group by

4、然后做 having 过滤

5、然后对结果进行排序

6、最后限制数量 limit

3、索引

3.1 索引类型

• 按数据结构分类：B+tree索引、Hash索引、Full-text索引。
• 按物理存储分类：聚集索引、非聚集索引（也叫二级索引、辅助索引）。
• 按字段特性分类：主键索引(PRIMARY KEY)、唯一索引(UNIQUE)、普通索引(INDEX)、全文索引(FULLTEXT)。
• 按字段个数分类：单列索引、联合索引（也叫复合索引、组合索引）。

3.2 索引的数据结构

页是mysql innodb存储的最基本结构，也是Innodb磁盘管理的最小单位。

mysql的文件系统在从硬盘加载数据的时候，会以页为单位进行加载，在内存中也是以页为单位进行调度。

在mysql中默认的page_size 是 16K

3.3 B+ 树的数据结构

B+ 树是mysql innodb 的索引数据结构，先看下数据的存储

解释下上面这张图

蓝色的表示数据指针，也就是索引列的值，

红色的表示数据页的地址。

可以看到上面这张图除叶子节点(粉色框的)外存储的数据都是索引列的值

同时所有的叶子节点做了一个指针指向。

3.4 mysql 什么情况下不适合建立索引

1. 查询用不到的字段不需要创建索引。
2. 数据量小的表最好不要使用索引，如果表中记录太少，比如少于1000个，那么是不需要创建索引的。表记录太少，是否创建索引对查询效率的影响并不大。
3. 有大量重复数据的列上不要建立索引
4. 在条件表达式中经常用到的不同值较多的列上建立索引，但字段中如果有大量重复数据，也不用创建索引。比如在学生表中的性别字段上只有男和女两个不同的值，因此无须建立索引。如果建立索引，不但不会提高查询效率，反而会严重降低数据更新速度。
5. 避免对经常更新的表创建过多的索引。因为更新数据的时候，也需要更新索引，如果索引太多，在更新索引的时候会造成负担，从而影响效率。虽然提高了查询速度，同时却会降低更新 表的速度。
6. 不建议使用无序的值作为索引，例如身份证、uuid（在索引比较时需要转为ASCII，并且插入时可能会造成页分裂，这些了解即可）、md5、hash、无序字符串等。
7. 删除不再使用或者很少使用的索引，从而减少索引对更新操作的影响。

3.5 索引失效的情况

1. 最佳左前缀法则
2. 数据类型不匹配，导致索引失效
3. 不等于(!= 或者<>)导致索引失效
4. like以通配符%开头索引失效
5. 联合查询时，字符集不匹配导致索引失效
6. where中索引列使用了函数或者运算

4、java & python

4.1 spring-data-jpa & mybatis-plus

4.2 pymysql & sqlalchemy

5、经验分享

• 查询的生命周期

客户端 -> 服务器查询缓存 -> 解析器 -> 预处理器 -> 查询优化器-> 查询执行引擎 -> 存储引擎 -> 数据

尽量命中缓存，尽量少读数据，尽量少查数据。

• 小表驱动大表

执行 from 后的表关联查询是从左往右执行的，第一张表会涉及到全表扫描，所以将小表放在前面，先扫小表，扫描快效率较高，在扫描后面的大表，或许只扫描大表的前100行就符合返回条件并return了。

• 删除大量数据时表先删除索引，后删除数据，再重建索引，使用truncate代替delete
• 根据业务需要设计表，动静分离，减少冗余，可适当冗余
• 进入docker容器

进入容器
docker exec -it 02d894edba22 bash
连接数据库
mysql -uroot -p123456
选择数据库 
show databases;
切换到具体数据库
use ccp_device;
执行sql
select * from device_info limit 10;

6、Navicat使用

6.1 建立连接

6.2 建库

6.3 建表

6.4 建立索引，删除表数据，增加表数据