MySQL——深入理解

前言

        MySQL——深入理解主要包括MySQL的存储引擎、索引以及索引对数据库操作的性能优化、SQL优化、视图、存储过程、存储函数、触发器、锁、innoDB引擎的结构原理和数据库的相关管理操作。在这篇文章中,荔枝也是且学且整理,希望能帮助到有需要的小伙伴吧,不用再花时间整理笔记咯~


文章目录

前言

一、存储引擎

1.1 mysql的体系机构

1.2 存储引擎的基本概念

1.3 InnoDB存储引擎

1.4 MyISAM和Memory

1.4.1 MyISAM

1.4.2 Memory

二、索引

2.1 索引的结构

2.2 索引的分类

2.3 索引语法

2.4 SQL性能分析

2.4.1 查询命令使用频次

2.4.2 慢查询日志

2.4.3 时间耗费——profile

2.4.5 explain——判定性能

2.5 使用规则与设计

三、SQL优化/视图/存储过程/触发器

3.1 SQL优化

3.1.1 insert优化

3.1.2 主键优化

3.1.3 order by优化

3.1.4 group by优化

3.1.5 limit优化

 3.1.6 count优化

3.1.7 update优化

3.2 视图

3.2.1 视图的检查选项 

3.2.2 视图更新的条件

3.2.3 视图的作用

3.3 存储过程

3.3.1 变量

3.3.2 参数、if条件判断

3.3.3 case 

3.3.4 循环

3.3.5 cursor游标 

3.3.6 条件处理程序——hander

3.4 存储函数

3.5 触发器

四、锁

4.1 全局锁

4.2 表级锁

4.2.1 表锁

4.2.2 元数据锁MDL

4.2.3 意向锁

4.3 行级锁

4.3.1 行锁

4.3.2 间隙锁和临键锁

五、InnoDB引擎

5.1 逻辑存储结构

5.2 架构

5.2.1 内存架构

5.2.2 磁盘结构

5.2.3 后台线程

5.3 事务原理

5.3.1 redo log

5.3.2 undo log回滚日志——原子性

5.3.3 MVCC多版本并发控制

六、MySQL数据库管理

6.1 系统数据库

6.2 常用工具

总结


一、存储引擎

1.1 mysql的体系机构

  • 连接层:主要校验客户端连接、校验连接是否超出最大连接数,最上层是一些客户端和链接服务,主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。
  • 服务层:主要完成大多数的核心服务功能,如SQL接口,并完成缓存的查询,SQL的分析和优化,部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现,如过程、函数等。
  • 引擎层:可插拔的存储引擎,mysql中默认是InnoDB
  • 存储层:系统文件和日志存储,主要是将数据存储在文件系统之上,并完成与存储引擎的交互。

1.2 存储引擎的基本概念

存储引擎就是存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式。存储引擎是基于表的,而不是基于库的,所以存储引擎也可被称为表类型。

检查表的存储引擎

show engines;

创建表时指定存储引擎

create table food{
    字段 字段类型 [comment|注释]
}engine=innoDB

1.3 InnoDB存储引擎

        InnoDB是一种兼顾高可靠性和高性能的通用存储引擎,在MySQL5.5之后,InnoDB是默认的MySQL存储引擎。 支持事务、支持外键、支持行级锁提高并发性能。

存储文件表名.ibd

        innoDB引擎的每张表都会对应这样一个表空间文件,存储该表的表结构(frm、sdi)、数据和索引。innodb_file_per_table参数主要用来设置是多个文件共用一个表空间还是单个文件共用一个表空间。可以使用show variables like 'innodb_file_per_table';来检查该参数的设置情况。

show variables like 'innodb_file_per_table';

1.4 MyISAM和Memory

1.4.1 MyISAM

MyISAM是mysql早期的默认存储引擎,它既不支持事务,也不支持外键,支持表锁而不支持行锁,访问的速度快。MYD(数据)、MYI(索引)和ISD(表结构存放文件)是MyISAM的三种文件。现在基本上使用MyISAM存储引擎被MonngoDB所取代。

1.4.2 Memory

Memory引擎的表数据时存储在内存中的,由于受到硬件问题、或断电问题的影响,只能将这些表作为临时表或缓存使用。数据存放于内存、支持hash索引(默认)、支持表锁。文件只有sdi文件,主要用来存储表结构信息。现在基本上Memory被Redis所取代。

        对于引擎的选择,如果应用是以读操作和插入操作为主,只有很少的更新和删除操作,并且对事务的完整性、并发性要求不是很高,那么选择MyISAM;如果只是创建一个临时表,将所有数据保存在内存中,侧重访问速度快,我们可以选择Memory。Memory的缺陷就是对表的大小有限制,太大的表无法缓存在内存中,而且无法保障数据的安全性;在并发条件下要求数据的一致性,数据操作除了插入和查询之外,还包含很多的更新、删除操作,那么此时要选择InnoDB。


二、索引

        索引(index)是帮助MySQL高效获取数据的数据结构(有序)。没索引情况下数据库在每次查询的时候都需要进行全表扫描,这种方式效率极低同时也会造成大量的资源浪费。在数据之外,数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构,这些数据结构以某种方式引用(指向)数据,这样就可以在这些数据结构上实现对数据进行高效查找。

优缺点

索引的使用提高了数据的检索效率,降低数据库的IO成本;同时通过索引列对数据进行排序,降低了CPU的消耗;当然索引列的使用也占用了磁盘空间,在提高查询效率的同时却降低了表的更新速度。

2.1 索引的结构

MySQL的索引是在存储引擎层实现的,不同的存储引擎有不同的结构,主要包含:B+树索引、Hash索引、R-tree(空间索引)、Full-text(全文索引)。

索引结构 描述
B+Tree索引 最常见的索引类型,大部分引擎都支持B+树索引
Hash索引 底层数据结构是用哈希表实现的,只有精确匹配索引列的查询才有效,不支持范围查询
R-tree(空间索引) 空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型,主要用于地理空间数据类型,通常使用较少
Ful-text(全文索引) 是一种通过建立倒排索引,快速匹配文档的方式。类似于Lucene,Solr,ES

其中InnoDB支持B+树索引和Full-text索引;MyISAM不支持Hash索引;Memory支持B+树索引和Hash索引。

B-Tree 

对于普通的二叉搜索树,我们在顺序插入的时候会形成一个链表使得查询的性能大大降低,而使用红黑树可以有效解决此问题。但在大数据量的情况下仍然会因为层级较深而导致检索速度缓慢的情况。这时候我们需要一个节点下面有多个子节点结构的树,这时候引入B-Tree(多路平衡查找树)。在B树中,我们通过设定其最大度数来设定一个节点中包含的数据的个数,当最大度数为5的时候,一个节点中只有5个指针(4个值),当值的个数达到4个后会进行裂变,中间元素向上分解。

MySQL——深入理解_第1张图片

B+Tree

        B+数相比于B树所有的元素都会出现在叶子节点,叶子节点形成一个单向链表,而非叶子节点则是起到一个索引的作用。MySQL索引数据结构对经典的B+Tree进行了优化。在原B+Tree的基础上,增加一个指向相邻叶子节点的链表指针,就形成了带有顺序指针的B+Tree,提高区间访问的性能。

哈希索引

        哈希索引就是采用一定的hash算法,将键值换算成新的hash值,映射到对应的槽位上,然后存储在hash表中。如果两个(或多个)键值,映射到一个相同的槽位上,他们就产生了hash冲突(也称为hash碰撞),可以通过链表来解决。需要注意的是,哈希索引只能用于对等比较而不支持范围查询,同时由于Hash表这一种数据结构是无序的,所以无法通过索引完成排序操作;但是Hash索引的查询效率高,通常只需要依次索引即可,效率通常会高于B+树索引。在MySQL中,支持hash索引的是Memory引擎,而InnoDB中具有自适应hash功能,hash索引是存储引擎根据B+Tree索引在指定条件下自动构建的。

选择B+树索引的原因

        相对于二叉树,层级更少,搜索效率高;对于B-tree,无论是叶子节点还是非叶子节点,都会保存数据,这样导致一页中存储的键值减少,指针跟着减少,要同样保存大量数据,只能增加树的高度,导致性能降低;而且B+树的叶子节点形成了一个双向链表,方便排序和索引。

2.2 索引的分类

分类 含义 特点 关键字
主键索引 针对于表中主键创建的索引 默认自动创建,唯一 PRIMARY
唯一索引 避免同一个表中某数据列中的值重复 多个 UNIQUE
常规索引 快速定位特定数据 多个
全文索引 全文索引查找的是文本中的关键词,而不是比较索引中的值 多个 FULLTEXT

InnDB存储引擎中,根据索引的存储形式,又分为如下两种形式:

分类 含义 特点
聚集索引 将数据存储与索引放到了一块,索引结构的叶子节点保存了行数据 必须有,而且只有一个
二级索引 将数据与索引分开存储,索引结构的叶子节点关联的是对应的主键 可以存在多个

        简单来讲,聚集索引的叶子节点处是这一行的数据,而二级索引的叶子节点下面则是该索引数据的行id或者称之为主键值。也就是说,当我们执行SELECT * FROM TABLE WHERE 'name'='荔枝'的的时候,由于此时是使用二级索引来查询数据的,我们首先获得主键的ID并进行回表查询从聚集索引中查询得到行数据。

聚集索引选取规则:

  • 如果存在主键,主键索引就是聚集索引
  • 如果不存在主键,将使用第一个唯一(UNIQUE)索引作为聚集索引。
  • 如果表没有主键,或没有合适的唯一索引,则InnoDB会自动生成一个rowid作为隐藏的聚集索引。

2.3 索引语法

创建索引

CREATE [UNIQUE|FULLTEXT] INDEX 索引名称 ON 表名 (index_col_name,...);

查看索引

SHOW INDEX FROM 表名

删除索引

DROP INDEX 索引名称 ON 表名

2.4 SQL性能分析

2.4.1 查询命令使用频次

MySQL客户端连接成功后,通过show[sessionlglobal]status命令可以提供服务器状态信息。通过如下指令,可以查看当前数据库的INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT的访问频次:

SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_______';

2.4.2 慢查询日志

        慢查询日志记录了所有执行时间超过指定参数(long_query._time,单位:秒,默认10秒)的所有SQL语句的日志。MySQL的慢查询日志默认没有开启,需要在MySQL的配置文件(/etc/my.cnf)中配置如下信息:

#开启MySQL慢日志查询开关
slow_query_log=1
#设置慢日志的时间为2秒,SQL语句执行时间超过2秒,就会视为慢查询,记录慢查询日志
long_query_time=2

检查慢查询日志的开关有没有开启

show variables like 'slow_query_log';

Linux下慢查询日志存放的信息记录于/var/lib/mysql/localhost-slow.log。

修改完记得重启mysql

systemctl restart mysqld

2.4.3 时间耗费——profile

        show profiles能够在做SQL优化时帮助我们了解时间都耗费到哪里去了。通过have_profiling参数,能够看到当前MySQL是否支持profile操作: 

#查看是否支持profiling
SELECT @@have_profiling;

#查看profiling是否开启
SELECT @@profiling;

#默认profiling是关闭的,可以通过set语句在session/global级别开启profiling:
SET profiling =1; 

#查询所有操作的耗时
show profiles;

#查看指定query id的SQL语句各个阶段的耗时情况
show profile for query query_id;

#查看指定query id的SQL语句CPU的使用情况
show profile cpu for query query_id;

2.4.5 explain——判定性能

        EXPLAIN或者DESC命令获取MySQL如何执行SELECT语句的信息,包括在SELECT语句执行过程中表如何连接和连接的顺序。

#直接在selec语句之前加上关键字explain/desc
EXPLAIN SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件;

EXPLAIN执行计划各字段含义:

  • Id:selecti查询的序列号,表示查询中执行select-子句或者是操作表的顺序(id相同,执行顺序从上到下;id不同,值越大,越先执行)。
  • select type:表示SELECT的类型,常见的取值有SIMPLE(简单表,即不使用表连接或者子查询)、PRIMARY(主查询,即外层的查询)、UNION(UNION中的第二个或者后面的查询语句)、SUBQUERY(SELECT/WHERE.之后包含了子查询)等
  • type:表示连接类型,性能由好到差的连接类型为NULL、system、const、eq_ref、ref、range、index、all。
  • possible_key:显示可能应用在这张表上的索引,一个或多个。
  • Key:实际使用的索引,如果为NULL,则没有使用索引。
  • Key len:表示索引中使用的字节数,该值为索引字段最大可能长度,并非实际使用长度,在不损失精确性的前提下,长度越短越好。
  • rows:MySQL认为必须要执行查询的行数,在innodb引擎的表中,是一个估计值,可能并不总是准确的。
  • filtered:表示返回结果的行数占需读取行数的百分比,filtered的值越大越好。

2.5 使用规则与设计

联合索引的最左前缀法则

        如果索引了多列(联合索引),要遵守最左前缀法测。最左前缀法测指的是查询从索引的最左列开始,并且不跳过索引中的列。如果跳跃某一列,索引将部分失效(后面的字段索引失效)。需要注意的是,使用了范围查询(>/<)的话右边的列会失效,所以我们要尽量使用>=/<=这种来替代。

索引列运算

尽量不要在索引列上进行运算(函数)操作,索引将失效。

模糊查询

在进行模糊查询中,如果仅仅是尾部模糊匹配,索引不会失效。如果是头部模糊匹配,索引失效。

or连接的条件

用or分割开的条件,如果or前的条件中的列有索引,而后面的列中没有索引,那么涉及的索引都不会被用到。 

索引失效的五种情况:

1. 索引列上进行函数运算;

2.字符串不加引号引起隐式类型转换导致索引失效;

3.模糊查询时在前面加了%设定前面进行模糊匹配;

4.or连接的条件,一侧有索引一侧没有索引;

5.mysql自己评估发现走全表扫描比走索引快,此时索引失效;

SQL提示

SQL提示,是优化数据库的一个重要手段,简单来说,就是在SQL语句中加入一些人为的提示来达到优化操作的目的,目的是提示数据库使用我们想要其使用的索引,SQL提示主要有三种类型:use index、ignore index、force index.

explain select * from tb_user use index(idx_user_pro) where profession='软件工程';

覆盖索引

        在mysql查询时,为了提高sql查询的性能,我们应该尽量避免使用select *来查询数据,尽量使用覆盖索引。覆盖索引是指在使用索引的数据表中,需要查询的列包含在索引中。如果查询的字段没有建立索引,则需要进行回表查询,此时MySQL的性能会下降。简单来理解,覆盖索引是不需要执行回表查询的操作的,这里需要注意理解的是,我们建立一个二级索引来查询数据,这时候二级索引查询的表空间下面其实默认是带着id字段的,当我们查询的字段不在索引中会依据这个id字段来执行回表查询。

#使用explain指令查看sql语句查询的性能,观察最后一列的值

using index condition:  查找使用了索引,但是需要回表查询数据
using where;using index:查找使用了索引,但是需要的数据都在索引列中能找到,所以不需要回表查询数据

前缀索引——处理大文本字段

        当字段类型为字符串(varchar,text等)时,有时候需要索引很长的字符串,这会让索引变得很父,浪费大量的磁盘IO。此时可以选择性地将字符串的一部分前缀建立索引,这样可以大大节约索引空间,从而提高索引效率。

#指定某个字段的前几个字符作为索引
create index 索引名 on 表名(字段名(n));

        那么如何确定前缀的长度呢?可以根据索引的选择性来决定,而选择性是指不重复的索引值(基数)和数据表的记录总数的比值,索引选择性越高则查询效率越高,比如唯一索引的选择性是1,这是最好的索引选择性,性能也是最好的。 

select count(distinct email)/count(*) from user

select count(distinct substring(email,1,5))/count(*) from user

##例子:
#查询email字段中不重复的有多少条
select count(distinct email) from user;

单列索引和联合索引的选择

 在实际的业务场景中,如果涉及多个字段的查询时,我们选择联合索引比较好。


三、SQL优化/视图/存储过程/触发器

3.1 SQL优化

3.1.1 insert优化

主键顺序拆性能高于乱序插入

#批量插入
Insert into tb_test values(1,'Tom'),(2,'Cat'),(3,Jerry');
#手动提交事务
start transaction;
insert into tb_test values(1,'Tom'),(2,'Cat'),(3,Jerry');
insert into tb_test values(4,'Tom'),(5,'Cat'),(6,Jerry');
insert into tb_test values(7,'Tom'),(8,'Cat'),(9,'Jerry');
commit;

#提倡主键顺序插入

#客户端连接服务端时,加上参数--loca-infile
mysql --local-infile -u root -p

#设置全局参数local_infile为1,开启从本地加载文件导入数据的开关
set global local_infile=1;

#执行load指令将准备好的数据,加载到表结构中
load data local infile '/root/sql1.log' into table tb_user'fields terminated by ',' lines terminated by '\n';

3.1.2 主键优化

        在InnoDB存储引擎中,默认主键是聚集索引,表数据都是根据主键顺序组织存放的,这种存储方式的表称为索引组织表(index organized table IOT)。

页分裂

        页可以为空,也可以填充一半,也可以填充100%。每个页包含了?-N行数据(如果一行数据多大,会行溢出),根据主键排列。InnoDB引擎默认是按照主键顺序插入的,这是因为主键乱序插入可能会出现页分裂的现象。

页合并

        当删除一行记录时,实际上记录并没有被物理删除,只是记录被标记(f1ged)为删除并且它的空间变得允许被其他记录声明使用。当页中删除的记录达到MERGE_THRESHOLD(默认为页的50%),InnoDB会开始寻找最靠近的页(前或后)看看是否可以将两个页合并以优化空间使用。

 MERGE_THRESHOLD:合并页的阈值,可以自己设置,在创建表或者创建索引时指定。

主键设计原则

  • 满足业务需求的情况下,尽量降低主键的长度。
  • 插入数据时,尽量选择顺序插入,选择使用AUTO INCREMENT自增主键。
  • 尽量不要使用UUD做主键或者是其他自然主键,如身份证号。
  • 业务操作时,避免对主键的修改。

3.1.3 order by优化

  • Using filesort:通过表的索引或全表扫描,读取满足条件的数据行,然后在排序缓冲区sort buffer中完成排序操作,所有不是通过索引直接返回排序结果的排序都叫FileSort排序。
  • Using index:通过有序索引顺序扫描直接返回有序数据,这种情况即为using index,不需要额外排序,操作效率高。
#没有创建索引时,根据age,phone进排序
explain select id,age,phone from tb_user order by age,phone;

#创建索引
create index idx_user_age_phone_aa on tb_user(age,phone);

#创建索引后,根据age,phone进行升序排序
explain select id,age,phone from tb_user order by age,phone;

#创建索引后,根据age,phone:进行降序排序
explain select id,age,phone from tb_user order by age desc,phone desc

#根据age,phone:进行降序一个升序,一个降序
explain select id,age,phone from tb_user order by age asc,phone desc;

#创建索引
create index idx_user_age_phone_ad on tb_user(age asc ,phone desc);

#根据age,phone进行降序一个升序,一个降序
explain select id,age,phone from tb_user order by age asc,phone desc;

order by优化规则:

  • 根据排序字段建立合适的索引,多字段排序时,也遵循最左前缀法则。
  • 尽量使用覆盖索引。
  • 多字段排序,一个升序一个降序,此时需要注意联合索引在创建时的规则(ASC/DESC)。
  • 如果不可避免的出现filesort,大数据量排序时,可以适当增大排序缓冲区大小sort buffer size(默认256k)。

3.1.4 group by优化

        建立适当的索引,需要注意的是创建的索引需要满足最左前缀法则并且即使使用where first...group by second...也不会使用到临时表。

3.1.5 limit优化

一个常见又非常头疼的问题就是limit 2000000,10,此时需要MySQL排序前2000010记录,仅仅返回2000000-2000010的记录,其他记录丢弃,查询排序的代价非常大。 

优化思路:一般分页查询时,通过创建覆盖索引能够比较好地提高性能,可以通过覆盖索引加子查询形式进行优化。

explain select from tb sku t,(select id from tb sku order by id limit 2000000,10)a where t.id a.id;

 3.1.6 count优化

  • M小ySAM引擎把一个表的总行数存在了磁盘上,因此执行count(*)的时候会直接返回这个数,效率很高;
  • InnoDB引擎就麻烦了,它执行count(*)的时候,需要把数据一行一行地从引擎里面读出来,然后累积计数。
explain select count(*)from tb user

优化思路:自己计数 

count的四种用法

  • count(主键):InnoDB引擎会遍历整张表,把每一行的主键id值都取出来,返回给服务层。服务层拿到主键后,直接按行进行累加(主键不可能为ul)。
  • count(字段):没有not null约束:InnoDB引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出来,返回给服务层,服务层判断是否为nul,不为nul,计数累加。有not null约束:InnoDB引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出来,返回给服务层,直接按行进行累加。
  • count (1):InnoDB引擎遍历整张表,但不取值。服务层对于返回的每一行,放一个数字“T”进去,直接按行进行累加。
  • count(*):InnoDB引擎并不会把全部字段取出来,而是专门做了优化,不取值,服务层直接按行进行累加。

按照性能排序:count(字段)

3.1.7 update优化

在执行update进行更新数据时候,一定要根据索引字段进行更新,否则InnoDB引擎加的就不是表锁而是行级锁,这是因为在InnoDB引擎中行锁是针对索引来加锁的,如果不按照索引来执行update操作或者索引失效,行锁都会升级为表锁,性能会下降。

3.2 视图

        视图(Viw)是一种虚拟存在的表。视图中的数据并不在数据库中实际存在,行和列数据来自定义视图的查询中使用的表,并且是在使用视图时动态生成的。

基本语法:

创建
CREATE [OR REPLACE] VIEW 视图名称(列名列表) AS SELECT语句 [with cascaded check option]

查询
查看创建视图语句:SHOW CREATE VIEW 视图名称;
查看视图数据:SELECT * FROM 视图名称 …;

修改
方式一:CREATE [OR REPLACE] VIEW 视图名称(列名列表) AS SELECT语句 [with cascaded check option]

方式二:ALTER VIEW 视图名称(列名列表) AS SELECT语句 [with cascaded check option]

删除
DROP VIEW [IF EXISTS] 视图名称 [with cascaded check option]

3.2.1 视图的检查选项 

        在有关视图的操作中,我们可以加上视图的检查选项with check option,当使用with check option子句创建视图时,MySQL会通过视图检查正在更改的每个行,例如插入,更新,删除,以使其符合视图的定义。MySQL允许基于另一个视图创建视图,它还会检查依赖视图中的规则以保持一致性。为了确定检查的范围,ysq提供了两个选项:CASCADED和LOCAL,默认值为CASCADED。当设置视图的检查选项为cascaded级别的时候,在每次有关视图的操作中都会检查依赖的所有视图的规则,即使没有开启视图检查选项;如果设置为local,则会递归地检查当前视图的规则和依赖视图是否使用了检查选项。

3.2.2 视图更新的条件

        要使视图可更新,视图中的行与基础表中的行之间必须存在一对一的关系。如果视图包含以下任何一项,则该视图不可更新:

  • 聚合函数或窗口函数(SUMO、MINO、MAX0、COUNT()等)
  • DISTINCT
  • GROUP BY
  • HAVING
  • UNION或者UNION ALL

3.2.3 视图的作用

  • 操作简单:视图不仅可以简化用户对数据的理解,也可以简化他们的操作。那些被经常使用的查询可以被定义为视图,从而使得用户不必为以后的操作每次指定全部的条件。
  • 数据安全:数据库可以授权,但不能授权到数据库特定行和特定的列上。通过视图用户只能查询和修改他们所能见到的数据;
  • 数据独立:视图可帮助用户屏蔽真实表结构变化带来的影响。

3.3 存储过程

        存储过程是事先经过编译并存储在数据库中的一段SQL语句的集合,调用存储过程可以简化应用开发人员的很多工作,减少数据在数据库和应用服务器之间的传输,对于提高数据处理的效率是有好处的。

存储过程思想上很简单,就是数据库SQL语言层面的代码封装与重用。

#创建存储过程
CREATE PROCEDURE 存储过程名称([参数列表])
BEGIN
    -SQL语句
    ...
    ...
END

#调用存储过程
call 存储过程的名字()

#查看
---查询指定数据库的存储过程及状态信息
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.ROUTINES WHERE ROUTINE_SCHEMA='Xx';

---查询某个存储过程的定义
SHOW CREATE PROCEDURE 存储过程名称;   

删除
DROP PROCEDURE [IF EXISTS] 存储过程名称:

需要注意的是:在命令行中,执行创建存储过程的SQL时,需要通过关键字delimiter指定SQL语句的结束符。  

3.3.1 变量

系统变量

系统变量是MySQL服务器提供,不是用户定义的,属于服务器层面。分为全局变量(GLOBAL)、会话变量(SESSION)。

查看系统变量
SHOW [SESSION|GLOBAL] VARIABLES;

-可以通过LIKE模糊匹配方式查找变量
SHOw [SESSION GLOBAL] VARIABLES LIKE '' ;

-查看指定变量的值
SELECT @@[SESSION GLOBAL] 系统变量名:

设置系统变量
SET [SESSION GLOBAL] 系统变量名 = 值:
SET @@[SESSION|GLOBAL] 系统变量名 = 值;

用户变量

用户定义变量是用户根据需要自己定义的变量,用户变量不用提前声明,在用的时候直接用“@变量名”使用就可以,其作用域为当前连接。

##赋值
set @myname = 'crj';
set @myage := 10;
select @mycolor :='red';

#SELECT 字段名 INTO @var_name FROM 表名;
select count(*) into @mycount from tb_user;

##使用
select @myname,@myage;

局部变量

        局部变量是根据需要定义的在局部生效的变量,访问之前,需要DECLARE声明。可用作存储过程内的局部变量和输入参数,局部变量的范围是在其内声明的BEGN......END块。

声明
DECLARE 变量名 变量类型[FAULT.]:
变量类型就是数据库字段类型:INT、BIGINT、CHAR、VARCHAR、DATE、TIME等。

赋值
SET 变量名 = 值;
SET 变量名 := 值;
SELECT 字段名 INTO 变量名 FROM 表名...;

3.3.2 参数、if条件判断

参数类型

类型 含义
int 该类参数作为输入,也就是需要调用时传入值(默认)
out 该类参数作为输出,也就是该参数可以作为返回值
inout 既可以作为输入参数,也可以作为输出参数
用法: 
CREATE PROCEDURE 存储过程名称([IN/OUT/INOUT 参数名 变量类型])

 示例:

create procedure p4(in score int,out result varchar(10))
begin
    if score >= 85 then
        set result := '优秀';
    elseif score >= 60 then
        set result := '及格';
    else
        set result := '不及格';
    end if;
end;

#这里使用的是用户自定义变量来接受传递出来的参数
call p4(68,@result);
select @result;

3.3.3 case 

语法示例:

case
    when month >=1 and month <3 then
        set result := '第一季度';
    when month >=4 and month <6 then
        set result := '第二季度';
    when month >=7 and month <9 then
        set result := '第三季度';
    when month >=10 and month <12 then
        set result := '第四季度';
    else
        set result := '非法参数';
end case

3.3.4 循环

while循环 

语法结构

#先判定条件,如果条件为tue,则执行逻辑并进行循环,否则,不执行逻辑
WHILE 条件 DO
    SQL逻辑
    ...
    ...
END WHILE;

repeat

repeat是有条件的循环控制语句,当满足条件的时候退出循环,相比于while循环会先执行一次才判断条件是否满足下一次循环执行,语法结构如下:

#先执行一次逻辑,然后判定逻辑是否满足,如果满足,则退出。如果不满足,则继续下一次循环

REPEAT
    SQL逻辑
    ...
    ...
    UNTIL条件
END REPEAT;

loop

LOOP实现简单的循环,如果不在SQL逻辑中增加退出循环的条件,可以用其来实现简单的死循环。LO0P可以配合一下两个语句使用:

  • LEAVE:配合循环使用,退出循环。
  • TERATE:必须用在循环中,作用是跳过当前循环剩下的语句,直接进入下一次循环。
基本语法

[标记]:loop

    SQL逻辑...

end loop 标记名;

示例:
sum:Loop
    if n<=0 then
        leave sum;
    end if;
    set total := total+n;
    set n := n-1;
end loop sum;

3.3.5 cursor游标 

        游标(CURSOR)是用来存储查询结果集的数据类型,游标的使用可以在存储过程中接收到一整个表而不是单行单列的数据,在存储过程和函数中可以使用游标对结果集进行循环的处理。游标的使用包括游标的声明、OPEN、FETCH和CLOSE,其语法分别如下:

#声明游标
DECLARE 游标名称 CURSOR FOR 查询语句;

#打开游标
OPEN 游标名称;

#获取游标记录
FETCH 游标名称 INTO 变量[,变量];

#关闭游标
CLOSE 游标名称;

示例:
create procedure p11(in uage int)
begin
    declare u_cursor cursor for select name,profession from tb_user where age <= uage;
    declare uname varchar(100);
    declare upro varchar(100);
    drop table if exists tb_user_pro;
    create table if not exists tb_user_pro(
        id int primary key auto_increment,
        name varchar(100),
        profession varchar(100)
    );
    open u_cursor;
    while true do
        #获取每行游标中的变量值
        fetch u_cursor into uname,upro;
        insert into tb_user_pro values (null,uname,upro);
    end while;
    cLose u_cursor;
end;

注意:游标的声明要在变量后!

3.3.6 条件处理程序——hander

        在3.6游标一节的demo中我们发现使用while true一直在循环里,当call这个 存储过程后会出现报错,因此我们需要加上一个条件处理程序(Handler),用来定义在流程控制结构执行过程中遇到问题时相应的处理步骤,也就是在适当条件触发下可以跳出循环。

#具体语法为:
DECLARE handler_action HANDLER FOR condition_value [,condition_value]...statement;

下面来看看上述语法结构中的两个重要的参数: 

handler_action

  • CONTINUE:继续执行当前程序
  • EXT:终止执行当前程序

condition_value

  • SOLSTATE sqlstate value:状态码,如02000
  • SQLWARNING:所有以O1开头的SQLSTATE代码的简写
  • NOT FOUND:所有以O2开头的SQLSTATE代码的简写
  • SQLEXCEPTION:所有没有被SQLWARNING或NOT FOUND:捕获的SQLSTATE代码的简写

3.4 存储函数

 存储函数是有返回值的存储过程,存储函数的参数只能是IN类型的。

#语法:
CREATE FUNCTION存储函数名称([参数列表])
RETURNS type [characteristic ...
BEGIN
    SQL语句
    RETURN ...
END;

示例:
create function fun1(n int)
returns int deterministic
begin
    declare total int default 0;
    while n>0 do
        set total :total n;
        set n :n -1;
    end while;
    return total;
end;

 characteristici说明:

  • DETERMINISTIC:相同的输入参数总是产生相同的结果
  • NO SQL:不包含SQL语句。
  • READS SQL DATA:包含读取数据的语句,但不包含写入数据的语句。

3.5 触发器

        触发器是与表有关的数据库对象,指在insert/update/delete之前或之后,触发并执行触发器中定义的SQL语句集合。触发器的这种特性可以协助应用在数据库端确保数据的完整性、日志记录、数据校验等操作。也就是说触发器可以帮助我们在日志中进行检测表结构内容中的所有变更,在MySQL中支持用户使用别名OLD和NEW来引用触发器中发生变化的记录内容,这与其他的数据库是相似的。现在触发器还只支持行级触发,不支持语句级触发。

触发器的类型主要有:

类型 NEW和OLD
insert型 NEW表示将要或者已经新增的数据
update型 OLD表示修改之前的数据,NEW表示将要或已经修改后的数据
delete型 OLD表示将要或者已经删除的数据

基础语法

#创建
CREATE TRIGGER 名字 
BEFORE/AFTER INSERT/UPDATE/DELETE 
ON 表名 FOR EACH ROW   ---行级触发器
BEGIN
    具体逻辑
    ...
    ...
END;

#查看
SHOW TRIGGERS;

#删除
DROP TRIGGER [schema_name.] 指定触发器的的名字;-如果没有指定schema_name,默认为当前数据库。

四、锁

        锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。在数据库中,除传统的计算资源(CPU、RAM、I/O)的争用以外,数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题,锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。因此,锁对数据库而言显得尤其重要,而加入了锁的数据库也会变得更加复杂。MySQL中的锁根据锁的粒度来分的话主要分为一下三类:全局锁、表级锁和行级锁。

4.1 全局锁

        全局锁就是对整个数据库实例加锁,加锁后整个实例就处于只读状态,后续的DML的写语句,DDL语句,已经更新操作的事务提交语句都将被阻塞,仅允许DQL查询语句。其典型的使用场景是做全库的逻辑备份,对所有的表进行锁定,从而获取一致性视图,保证数据的一致性和完整性。

语法如下:

添加全局锁
flush tables with read lock;

执行数据备份(注意的是mysqldump不属于sql语句所以应该退出mysql命令行)
mysqldump -h 数据库的服务器地址 -u root -p 密码 数据库名>路径+文件名.sql

释放锁
unlock tables;

 缺点(对于采用了主从复制和读写分离操作的数据库):

  • 如果在主库上备份,那么在备份期间都不能执行更新,业务基本上就得停摆。
  • 如果在从库上备份,那么在备份期间从库不能执行主库同步过来的二进制日志(binlog),,会导致主从延迟。

        为了避免全局锁的弊端,在innoDB引擎中我们可以通过在备份的时候加上参数实现快照读的方式来完成不加锁时的一致性数据备份。

mysqldump --single-transaction -u root -p 密码 数据库名>路径+文件名.sql

4.2 表级锁

        每次操作锁住整张表。锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。应用在MyISAM、InnoDB、BDB等存储引擎中。表级锁主要分为:表锁、元数据锁(meta data lock)和意向锁。

4.2.1 表锁

表共享读锁(read lock)

加了读锁后不管是当前的客户端还是其它的客户端都是只能读取而不能写入。

表独占写锁(write lock)

一旦某个客户端对一张表加了读锁,那么就只有该客户端能够对这张表进行读取和写入数据的操作,其它的客户端的操作都会被阻塞。

语法

##加上表锁:
lock tables 表名... read/write

#释放锁
unlock tables

4.2.2 元数据锁MDL

        MDL加锁过程是系统自动控制,无需显式使用,在访问一张表的时候会自动加上。MDL锁主要作用是维护表元数据的数据一致性,在表上有活动事务的时候,不可以对元数据进行写入操作。为了避免DML与DDL冲突,保证读写的正确性。当对一张表进行增删改的时候,加MDL读锁(共享);当对表结构(DDL)进行变更操作的时候,加MDL写锁(排他),排他锁对所有的MDL锁都是互斥的。

查看元数据锁
select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.metadata_locks;

4.2.3 意向锁

        为了避免DML在执行时,加的行锁与表锁的冲突,在IoDB中引入了意向锁,使得表锁不用检查每行数据是否加锁,使用意向锁来减少表锁的检查。意向锁主要分为两种:

  • 意向共享锁(IS):由语句select..lock in share mode添加,与read锁兼容,互write锁互斥;
  • 意向排他锁(IX):由insert、update、delete、select.for update添加,与所有类型的表锁都互斥;
查看意向锁及行锁的加锁情况:
select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.data_locks;

4.3 行级锁

 每次操作锁住对应的行数据,锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度最高。应用在IoDB存储引擎中。InnoDB引擎的数据是基于索引组织的(这里可以借助B+树结构或者聚集索引来理解),行锁是通过对索引上的索引项加锁来实现的,而不是对记录加的锁。对于行级锁,主要分为以下三类:

  • 行锁(Record Lock):锁定单个行记录的锁,防止其他事务对此行进行update和delete。在RC、RR隔离级别下都支持。
  • 间隙锁(Gap Lock):锁定索引记录间隙(不含该记录),确保索引记录间隙不变,防止其他事务在这个间隙进行insert而产生幻读。在RR隔离级别下都支持。
  • 临键锁(Next-Key Lock):行锁和间隙锁组合,同时锁住数据,并锁住数据前面的间隙Gap。在RR隔离级别下支持。

4.3.1 行锁

行锁主要分为如下的两类:共享锁和排他锁。

  • 共享锁(S):允许一个事务去读一行,阻止其他事务获得相同数据集的排它锁。
  • 排他锁(X):允许获取排他锁的事务更新数据,阻止其他事务获得相同数据集的共享锁和排他锁。
S(共享锁) X(排他锁)
S(共享锁) 兼容 冲突
X(排他锁) 冲突 冲突

常见的sql语句加的行级锁

SQL 行锁类型 说明
insert 排他锁 自动加锁
update 排他锁 自动加锁
delete 排他锁 自动加锁
select 不加任何锁
select...LOCK IN SHARE MODE 共享锁 需手动在select后面加上LOCK IN SHARE MODE
select...FOR UPDATE 排他锁 需手动在select后面加上FOR UPDATE
  • 针对唯一索引进行检索时,对已存在的记录进行等值匹配时,将会自动优化为行锁。
  • InnoDB的行锁是针对于索引加的锁,不通过索引条件检索数据,那么InnoDB将对表中的所有记录加锁,此时就会升级为表锁。

4.3.2 间隙锁和临键锁

默认情况下,InnoDB在REPEATABLE READ事务隔离级别运行,使用next-key锁进行搜索和索引扫描,以防止幻读。需要注意的是:

  • 索引上的等值查询(唯一索引),给不存在的记录加锁时,优化为间隙锁。
  • 索引上的等值查询(普通索引),向右遍历时最后一个值不满足查询需求时,next-key lock退化为间隙锁。
  • 索引上的范围查询(唯一索引),会访问到不满足条件的第一个值为止。

注意:间隙锁唯一目的是防止其他事务插入间隙而造成幻读的现象。间隙锁可以共存,一个事务采用的间隙锁不会阻止另一个事务在同一间隙上采用间隙锁。


五、InnoDB引擎

5.1 逻辑存储结构

MySQL中的逻辑存储结构从大到小主要分为:表空间、段、区、页、行。

  • Tablespace表空间(ibd文件):一个mysqls实例可以对应多个表空间,用于存储记录、索引等数据,
  • Segment段:分为数据段(Leaf node segment)、索引段(Non-leaf node segment)、回滚段(Rollback segment),InnoDB是索引组织表,数据段就是B+树的叶子节点,索引段即为B+树的非叶子节点。段用来管理多个Extent((区)。
  • Extent区:区,表空间的单元结构,每个区的大小为1M。默认情况下,InnoDB存储引擎页大小为16K,即一个区中一共有64个连续的页。
  • Page页:是InnoDB存储引擎磁盘管理的最小单元,每个页的大小默认为16KB。为了保证页的连续性,InnoDB存储引擎每次从磁盘申请4-5个区。
  • Row行:数据是按行存放的。在每一行中,存在着trx_id和roll_pointer字段,trx_id是在对某一条记录进行改动时,都会把对应的事务id赋值给trx_id隐藏列;隐藏列Roll_pointer字段记录的是我们每次对某条引记录进行改动时I旧的版本写入到udo日志中的数据指向指针。

5.2 架构

MySQL——深入理解_第2张图片

5.2.1 内存架构

缓冲池Buffer Pool

        缓冲池是主内存中的一个区域,里面可以缓存磁盘上经常操作的真实数据,在执行增删改查操作时,先操作缓冲池中的数据(若缓冲池没有数据,则从磁盘加载并缓存),然后再以一定频率刷新到磁盘,从而减少磁盘1O,加快处理速度。

缓冲池以Page页为单位,底层采用链表数据结构管理Page。根据状态,将Page分为三种类型:

  • free page:空闲page,未被使用。
  • clean page:被使用page,数据没有被修改过。
  • dirty page:脏页,被使用page,数据被修改过,也中数据与磁盘的数据产生了不一致。

更改缓冲区Change Buffer

        更改缓冲区(针对于非唯一二级索引页),在执行DML语句时,如果这些数据Page没有在Buffer Pool中,不会直接操作磁盘,而会将数据变更存在更改缓冲区Change Buffer中,在未来数据被读取时,再将数据合并恢复到Buffer Pool中,再将合并后的数据刷新到磁盘中。

Change Bufferl的意义
        与聚集索引顺序执行磁盘IO不同,二级索引通常是非唯一的,并且以相对随机的顺序插入二级索引。同样,删除和更新可能会影响索引树中不相邻的二级索引页,如果每一次都操作磁盘,会造成大量的磁盘O。有了ChangeBuffer之后,我们可以在缓冲池中进行合并处理,减少磁盘IO。 

 Adaptive Hash Index自适应hash索引

       自适应hash索引,用于优化对Buffer Pool数据的查询。InnoDB存储引擎会监控对表上各索引页的查询,如果观察到hash索引可以提升速度,则建立hash索引,称之为自适应hash索引。自适应hash索引是系统根据情况自动完成的,涉及到一个开启的参数adaptive_hash_index。

#查看这个参数开关是否被打开
show variables like 'innodb_adaptive_hash_index';

#使用模糊查询--第二种方式
show variables like '%hash_index%';

Log Buffer日志缓冲区

        用来保存要写入到磁盘中的log日志数据(redo log、undo log),默认大小为16MB,日志缓冲区的日志会定期刷新到磁盘中。如果需要更新、插入或删除许多行的事务,增加日志缓冲区的大小可以节省磁盘IO。
参数:
innodb_log_buffer_size:缓冲区大小
innodb_flush_log_at_trx_commit:日志刷新到磁盘时机 

#执行参数查看命令
show variables 'innodb_flush_log_at_trx_commit';

MySQL——深入理解_第3张图片

需要注意的是:这里的value有三个取值:0、1、2。其中0代表的是日志缓冲区会在每秒写入并刷新磁盘一次;1代表的是日志在每一次事务提交的时候写入并刷新到磁盘中;2代表的是日志每次事务提交后写入并每秒刷新到磁盘一次。

5.2.2 磁盘结构

System Tablespace系统表空间

        系统表空间是更改缓冲区的存储区域。如果表是在系统表空间而不是每个表文件或通用表空间中创建的,它也可能包含表和索引数据。(在M小ySQL5.x版本中还包含InnoDB数据字典、undolog等)
参数:innodb_data_file_path

File-Per-Table Tablespaces独立表空间

每个表的文件表空间包含单个InnoDB表的数据和索引,并存储在文件系统上的单个数据文件中。innoDB引擎中默认是开启独立表空间的。
参数:innodb_file per table 

General Tablespaces:通用表空间

需要通过CREATE TABLESPACE语法创建通用表空间,在创建表时,可以指定该表间。

create tablespace 表空间的名字 add datafile '存放表空间的文件名' engine=引擎名;

这样建表时可以指定表空间
create table ... engine=innodb tablespace 表空间名字

Undo Tablespaces:撤销表空间

        MySQL实例在初始化时会自动创建两个默认的undo表空间(初始大小16M),用于存储undo log日志。 这里默认时建立两个大小相同的表空间文件分别命名为undo001和undo002。

Temporary Tablespaces临时表空间

InnoDB使用会话临时表空间和全局临时表空间。存储用户创建的临时表等数据。

Doublewrite Buffer Files双写缓冲区

innoDB引擎将数据页从Buffer Pool刷新到磁盘前,为了保证数据的安全性,先将数据页写入双缓冲区文件中,便于系统异常时恢复数据(.dblwr文件)

Redo Log重做日志

        是用来实现事务的持久性。该日志文件由两部分组成:重做日志缓冲(redo log buffer)以及重做日志文件(redo log),前者是在内存中,后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都会存到该日志中,用于在刷新脏页到磁盘时,发生错误时,进行数据恢复使用。 事务会被循环写入重做日志文件。

5.2.3 后台线程

innodb引擎中的后台线程包含了四组线程:Master Thread、IO Thread、Purge Thread和Page Cleaner Thread。

主线程Master Thread

核心后台线程,负责调度其他线程,还负责将缓冲池中的数据异步刷新到磁盘中,保持数据的一致性,还包括脏页的刷新、合并插入缓存、undo页的回收。

IO Thread

IO线程主要由四个读线程、四个写线程、一个log线程和一个buffer线程组成。

#展示innodb引擎的状态信息
show engine innodb status;

 MySQL——深入理解_第4张图片

Purge Thread

主要用于回收事务已经提交了的undo log,在事务提交之后,回收undo log。

Page Cleaner Thread

协助Master Thread刷新脏页到磁盘的线程,它可以减轻Master Thread的工作压力,减少阻塞。

总结:

        MySQL中在业务操作的时候会直接操作缓冲区中的数据,如果缓冲区中没有数据会从磁盘中加载数据并保留在缓冲区中,我们在执行增删改查的操作时候都会直接操作缓冲区中的数据,缓冲区中的数据会以一定的频次通过后台线程组刷新在磁盘中,然后在磁盘中永久性保留数据。当然对于Redo log和undo log则会以特定的频次或条件(事务提交后)进行轮询覆盖。

5.3 事务原理

        在之前的文章中我们已经了解了事务的四大特性:原子性、一致性、持久化和隔离性。其中前三个特性是由数据库中的redo log和undo log日志维护的;而隔离性则是借助锁机制和MVCC来实现的。

5.3.1 redo log

redo log重做日志,记录的是事务提交时数据页的物理修改,是用来实现事务的持久性
        该日志文件由两部分组成:重做日志缓冲(redo log buffer)以及重做日志文件(redo log file),前者是在内存中,后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都存到该日志文件中,用于在刷新脏页到磁盘,发生错误时,进行数据恢复使用。

MySQL——深入理解_第5张图片        这里需要注意b过程是要先于脏页刷新的过程a的,同时出于性能考虑,为了节省不必要的磁盘IO,会首先执行redolog日志文件的刷新而不是直接在事务commit后就进行磁盘刷新。这种机制被称为WAL(Write-Ahead Logging)

5.3.2 undo log回滚日志——原子性

用于记录数据被修改前的信息,作用包含两个:提供回滚和MⅣCC(多版本并发控制)。
        undo log和redo log记录物理日志不一样,它是逻辑日志。可以认为当delete-一条记录时,undo log中会记录一条对应的inserti记录,反之亦然,当update-一条记录时,它记录一条对应相反的update记录。当执行rollback时,就可以从undo log中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚。

  • Undo log销毁:undo log在事务执行时产生,事务提交时,并不会立即删除undo log,因为这些日志可能还用于MVCC。
  • Undo log存储:undo log采用段的方式进行管理和记录,存放在前面介绍的rollback segment回滚段中,内部包含1024个undo log segment。

5.3.3 MVCC多版本并发控制

当前读
        读取的是记录的最新版本,读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录,会对读取的记录进行加锁。对于我们日常的操作,如:select...lock in share mode(共享锁),select...for update、update、insert、delete(排他锁)都是一种当前读。
快照读
简单的select(不加锁)就是快照读,快照读,读取的是记录数据的可见版本,有可能是历史数据,不加锁,是非阻塞读。

  • Read Committed:每次select,都生成一个快照读。
  • Repeatable Read:开启事务后第一个selecti语句才是快照读的地方。
  • Serializable:快照读会退化为当前读。

MVCC
        全称Multi--Version Concurrency Control,多版本并发控制。指维护一个数据的多个版本,使得读写操作没有冲突,快照读为MySQL实现MVCC提供了一个非阻塞读功能。MVCC的具体实现,还需要依赖于数据库记录中的三个隐式字段、undo log日志、readView

三个隐式字段

隐藏字段

含义
DB_TRX_ID 最近修改事务D,记录插入这条记录或最后一次修改该记录的事务D。
DB_ROLL_PTR 回滚指针,指向这条记录的上一个拟本,用于配合undo log,指向上一个版本。
DB_ROW_ID 隐藏主键,如果表结构没有指定主键,将会生成该隐藏字段。
#查看ibd文件的表空间结构
ibd2sdi 指定表空间文件

 undo log回滚日志
        当insert的时候,产生的undo log日志只在回滚时需要,在事务提交后,可被立即删除。而update、delete的时候,产生的undo log日志不仅在回滚时需要,在快照读时也需要,不会立即被删除。

undo log版本链

        不同事务或相同事务对同一条记录进行修改,会导致该记录的undolog生成一条记录版本链表,链表的头部是最新的旧记录,链表尾部是最早的旧记录。

readview

        ReadView(读视图)是快照读SQL执行时MVCC提取数据的依据,记录并维护系统当前活跃的事务(未提交的)id。ReadView中包含了四个核心字段:m_ids、min_trx_id、max_trx_id、creator_trx_id。

字段 含义
m_ids 当前活跃的事务ID集合
min_trx_id 最小活跃事务ID
max_trx_id 预分配事务ID,当前最大事务ID+1(事务ID默认是自增的)
creator_trx_id ReadView创建者的事务ID

trx id:代表是当前事务ID。

undo log版本链数据访问规则:

  • trx id=creator trx id? ------ 可以访问该版本,说明数据是当前这个事务更改的。
  • trx id
  • trx id>max_trx_id? ------ 不可以访问该版本 ,说明该事务是在ReadView生成后才开启。
  • min trx id<=trx id<=max trx id? ------ 如果trx id.不在mids中是可以访问该版本的 ,说明数据已经提交。

事务中的数据访问是根据版本链的规则从上到下根据版本链的数据访问规则进行查询匹配,将可访问的版本记录返回。

不同的隔离级别,生成ReadView的时机不同:

  • READ COMMITTED:在事务中每一次执行快照读时生成ReadView。
  • REPEATABLE READ:仅在事务中第一次执行快照读时生成ReadView,后续复用该ReadView。

六、MySQL数据库管理

6.1 系统数据库

MySq数据库安装完成后,自带了一下四个数据库:

数据库 含义
mysql 存储MySQL服务器正常运行所需要的各种信息(时区、主从、用户、权限等)
information_schema 提供了访问数据库元数据的各种表和视图,包含数据库、表、字段类型及访问权限等
performance_schema 为MySQL服务器运行时状态提供了一个底层监控功能,主要用于收集数据库服务器性能参数
sys 包含了一系列方便DBA和开发人员利用performance_schema性能数据库进行性能调优和诊断的视图

6.2 常用工具

mysql

该mysql不是指mysql服务,而是指mysql的客户端工具。

语法:
mysql [options][database]

options:
-u,--user=name         #指定用户名
-p,--password =name    #指定密码
-h,--host=name         #指定服务器P或域名
-P,--port=port         #指定连接端口
-e,--execute=name      #执行SQL语句并退出

mysqladmin
mysqladmin是一个执行管理操作的客户端程序。可以用它来检查服务器的配置和当前状态、创建并删除数据库等。

mysqlbinlog
由于服务器生成的二进制日志文件以二进制格式保存,所以如果想要检查这些文本的文本格式,就会使用到mysqlbinlog日志管理工具。

语法:
mysqlbinlog [options]log-files1 log-files2...
选项:
-d,--database=name           #指定数据库名称,只列出指定的数据库相关操作。
-o,--offset-#                #忽略掉日志中的前n行命令。
-r,--result-file=name        #将输出的文本格式日志输出到指定文件。
-s,--short-form              #显示简单格式,省略掉一些信息。
--start-datatime=datel --stop-datetime=date2      #指定日期间隔内的所有日志。
--start-position=pos1 --stop-position=pos2        #指定位置间隔内的所有日志。

mysqlshow
mysqlshow客户端对象查找工具,用来很快地查找存在哪些数据库、数据库中的表、表中的列或者索引。

语法:
mysqlshow [options][db name [table name [col name]]l

选项:
--count
显示数据库及表的统计信息(数据库,表均可以不指定)
-i
显示指定数据库或者指定表的状态信息

示例:
#查询每个数据库的表的数量及表中记录的数量
mysqlshow -uroot -p214 --count

#查询test库中每个表中的字段数,及行数
mysqlshow -uroot -p2143 test --count

#查询test库中book表的详细情况
mysqlshow -uroot -p2143 test book --count

mysqldump
mysqldump客户端工具用来备份数据库或在不同数据库之间进行数据迁移。备份内容包含创建表,及插入表的SQL语句。 

语法:
mysqldump [options]db_name [tables]
mysqldump [options]--database/-B db1 [db2 db3...]
mysqldump [options]--all-databases/-A

连接选项:
-u,--user=name          #指定用户名
-p,--password=name      #指定密码
-h,--host=name          #指定服务器ip或域名
-P,--port=#             #指定连接端口

输出选项:
--add-drop-database   #在每个数据库创建语句前加上drop database语句
--add-drop-table      #在每个表创建语句前加上drop table语句,默认开启;不开启(-skip-add-drop-table)
-n,--no-create-db     #不包含数据库的创建语句
-t,--no-create-info   #不包含数据表的创建语句
-d --no-data          #不包含数据
-T,--tab=name         #自动生成两个文件:一个.Sq文件,创建表结构的语句;一个t文件,数据文件

mysqlimport/source

        mysqlimport是客户端数据导入工具,用来导入mysqldump加-T参数后导出的文本文件; 

如果需要导入sql文件,可以使用mysql中的source指令。


总结

        在这篇文章中,荔枝主要梳理了有关MySQL数据库的进阶知识,两万多字的文章确实很长但里面的知识还是相当丰富的,之后有时间荔枝再打算继续深入学习,梳理一下主从复制和动静分离的相关操作,期待接下来一切顺遂心意~~~

今朝已然成为过去,明日依然向往未来!我是小荔枝,在技术成长的路上与你相伴,码文不易,麻烦举起小爪爪点个赞吧哈哈哈~~~ 比心心♥~~~

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