从零到MySQL性能优化大师

一.MySQL架构

二.优化与执行

执行计划是MySQL优化器为了优化查询而生成的一种数据结构，它记录了数据库系统执行查询时所采取的操作流程，即对查询语句的各部分如何进行处理以最终得到查询结果的过程。执行计划通常被表示为一棵树状结构，节点代表不同的操作符(operator)，叶子节点代表访问底层数据的方式，例如表扫描或索引查找等。

MySQL解析查询以创建内部数据结构（解析树），然后对其进行各种优化，包括重写查询、决定表的读取顺序，以及选择合适的索引等。用户可以通过特殊关键字向优化器传递提示，从而影响优化器的决策过程。也可以请求服务器解释优化过程的各个方面，使用户可以知道服务器是如何进行优化决策的，并提供一个参考点，便于用户重构查询和schema、修改相关配置，使应用尽可能高效地运行。

在旧版本中，MySQL可以使用内部查询缓存(query cache)来查看是否可以直接提供结果。但是，随着并发性的增加，查询缓存成为一个让人诟病的瓶颈。从MySQL 5.7.20版本开始，查询缓存已经被官方标注为被弃用的特性，并在8.0版本中被完全移除。尽管查询缓存不再是MySQL服务器的核心部分，但缓存被频繁请求的结果集依然是一个很好的实践，一个流行的设计模式是在memcached或Redis中缓存数据

 三.并发控制+锁的类型与力度

无论何时，只要有多个查询需要同时修改数据，就会产生并发控制问题，比如一张表我们读取或者修改某一行或者多行的时候，其它的用户也在进行同样的操作，那么是可以同时进行还是必须排队呢

锁的类型

并发控制这一经典问题的解决方案相当简单。处理并发读/写访问的系统通常实现一个由两种锁类型组成的锁系统。这两种锁通常被称为共享锁(shared lock)和排他锁(exclusive lock)，也叫读锁(read lock)和写锁(write lock)

锁的粒度

表锁(table lock)是MySQL中最基本也是开销最小的锁策略。它会锁定整张表，当客户端想对表进行写操作（插入、删除、更新等）时，需要先获得一个写锁，这会阻塞其他客户端对该表的所有读写操作。只有没有人执行写操作时，其他读取的客户端才能获得读锁，读锁之间不会相互阻塞

行级锁(row lock)可以最大程度地支持并发处理（也带来了最大的锁开销）。回到电子表格的类比，行级锁等同于锁定电子表格中的某一行。这种策略允许多人同时编辑不同的行，而不会阻塞彼此。这使得服务器可以执行更多的并发写操作，带来的代价则是需要承担更多开销，以跟踪谁拥有这些行级锁、已经锁定了多长时间、行级锁的类型，以及何时该清理不再需要的行级锁

四.事务

 上面的一致性可能说的有点难懂看看下面解释

示例1 ：转账

在这一系列操作中，有更多的失败可能性。连接可能会断开、会超时，甚至数据库服务器在操作执行过程中会崩溃。这就是为什么存在高度复杂且缓慢的两阶段提交系统的典型原因：为了应对各种失败场景

示例2 使用savepoint

五.脏读与幻读

脏读:读取未提交的数据，也称为脏读(dirty read)

幻读:指的是当某个事务在读取某个范围内的记录时，另外一个事务又在该范围内插入了新的记录，当之前的事务再次读取该范围的记录时，会产生幻行(phantom row)

六.隔离级别

 READ UNCOMMITTED（未提交读）:在事务中可以查看其他事务中还没有提交的修改,会导致很多问题,除非有非常必要的理由，在实际应用中一般很少使用 弊大于利,直接导致脏读 

READ COMMITTED（提交读）:事务提交之前，其所做的任何修改对其他事务都是不可见的,

这个级别仍然允许不可重复读(nonrepeatable read)，这意味着同一事务中两次执行相同语句，可能会看到不同的数据结果

REPEATABLE READ（可重复读）:保证了在同一个事务中多次读取相同行数据的结果是一样的,

但是还是无法解决幻读的问题.

SERIALIZABLE（可串行化）:SERIALIZABLE是最高的隔离级别。该级别通过强制事务按序执行，使不同事务之间不可能产生冲突，从而解决了前面说的幻读问题。简单来说，SERIALIZABLE会在读取的每一行数据上都加锁，所以可能导致大量的超时和锁争用的问题。实际应用中很少用到这个隔离级别，除非需要严格确保数据安全且可以接受并发性能下降的结果。