MySQL概念点整理

本文主要是介绍MySQL概念点整理，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

好久没更新随笔了。三个原因，1、工作上比较忙（(*^▽^*)）；2、空余时间也一直在学习；3、懒

之前利用业余时间，重看了一下MySQL，在这里，特意把一些基础性的概念的东西整理一下，也算是一些初级的知识点。关于高级方面的东西，在我有时间的时候再进行整理，继而与大家分享。

1、SQL查询语句

1.1执行过程

2、SQL更新语句

2.1执行过程

• 查询语句过程
• 分析器
• 优化器
• 执行器
• 调用引擎查询接口，返回数据
• 将数据返回修改
• 调用引擎的更新接口

2.2执行过程中的关键点

• redolog
• InnoDB特有的
• WAL技术
• 先写日志后写磁盘
• 循环写
• crash-safe
• 物理日志，记录做了什么修改
• binlog
• MySQL的Server层
• 追加写
• 不具备crash-safe 的能力
• 没有记录哪些已经刷盘，哪些未刷盘
• 逻辑日志，记录语句的原始逻辑
• redolog 和 binlog 的两阶段提交
• 两阶段提交保证redolog 和binlog 的一致性
• 两阶段提交是跨系统维持数据逻辑一致性时常用的一个方案

3、事务

3.1ACID

• 原子性
• 一个事务的所有操作，要么全部成功，要么全部失败
• 一致性
• 事务前后数据的完整性必须保持一直
• 隔离性
• 读未提交
• 没有视图概念
• 读提交
• 事务中每句SQL执行钱获取视图
• 可重复读
• 事务开始时获取视图
• 串行化
• 直接用加锁的方式来避免并行访问
• 持久性
• 数据的改变永久保存在数据库中

3.2在引擎层实现

3.3InnoDB支持事务，MyISAM不支持事务

3.4事务隔离的实现（MVCC）

• undolog
• 记录回滚字段，每一个回滚段其实就是一个视图
• 当一个回滚段，也就是这个视图，以及之前的视图，没有被事务持有时，就可以删除了
• 长事务，会导致很久之前的视图无法被删除，回滚日志变的很大

3.5事务的启动方式

• 显式语句启动事务
• begin
• commit
• rollback
• start transaction
• commot
• rollback
• 非显式
• set autocommit=0
• 只要执行一个select 语句，就会开启事务，且不会自动提交
• set autocommit=1
• 只要执行一个select 语句，就会开启事务，且自动提交

4、索引（上）

4.1索引常见的数据模型

• 哈希表
• KV存储结构
• 通过索引列计算出哈希值
• 计算的哈希值作为key值
• 数据内容为value值
• key相同，拉出链表
• 特点
• 无序
• 插入简单
• 区间查询复杂，需要全部扫描
• 时间复杂度为O（N）
• 适合等值查询
• 时间复杂度为O（1）
• 有序数组
• 插入困难
• 适合静态存储引擎
• 插入需要做数据迁移
• 二分查找法
• 时间复杂度O(log(N))
• N叉树
• 平衡二叉树
• 时间复杂度O(log(N))
• B-树
• 时间复杂度O(log(N))，趋近O(1)
• B+树
• 时间复杂度O(log(N))，趋近O(1)
• 存储量
• InnoDB一个整数字段为索引，N约等于1200，树高为4的时候，可以存1200的3次方值，就是约17亿
• MySql中常见的索引
• B+树（MySQL底层是经过改进的B+树）
• 非叶子节点不存储数据，只存储键值对
• 根节点常驻内存
• 磁盘访问的数据也固定大小，InnoDB为16KB
• 哈希表
• 主键索引（聚集索引）
• 叶子节点存储郑航数据
• 普通索引（非聚集索引）
• 叶子节点存主键ID
• 查询到主键ID，再去主键索引进行检索检索的过程成为会标
• 索引维护
• B+树
• 保持有序性
• 页分裂
• 页合并
• 业务层的优化
• 使用自增主键
• 插入时追加数据，不会引起页分裂
• 逻辑删除，不会引起页合并
• 业务主键
• 最好只有一个索引
• 不需要考虑普通索引的叶子节点过大
• 如果有多个索引
• 不适合字段过长，不然会让普通索引占用空间过大

5、索引（下）

5.1回表

• 回表次数计算
• 找到一个主键ID，回表一次，计算一次回表（对于MySQL的Server层来说，是找引擎拿到的记录，得到的扫描行数，可能会比实际读取的行数要少）
• 避免回表过程
• 覆盖索引
• 联合索引
• 查询条件和查询项目都在该索引上
• 最左前缀原则
• 联合索引的最左N个字段
• 字符串索引的最左M个字段
• like 语句的使用
• 索引下推（MySQL5.6）
• 在索引内部进行条件的判断，不符合的数据直接跳过，减少回表的次数

6、全局锁和表锁

6.1全局锁

• Flush tables with read lock（FTWRL）
• 用途
• 用于做全库逻辑备份
• 弊端
• 无法更新，业务停摆
• 代替方案
• 可重复的隔离级别下，开启一个事务
• mysqldump single-transaction
• set global readonloy=true（有弊端，不建议用）

6.2表锁

• 显示表锁
• lock table ... read/write
• 元数据锁（MDL）
• 对表进行增删改数据（DML)时，自动加上MDL读锁
• 对表进行修改表结构的操作（DDL）时，会自动加上写锁
• 读锁之间不互斥
• 读写锁之间、写锁之间是互斥
• MySQL5.5引入MDL
• MDL的风险
• MDL读锁（长事务）
• MDL写锁（等待读锁释放）
• MDL读锁N个，等待写锁，线程爆满，卡死
• 解决方案
• 尝试kill 长事务
• 停掉DDL
• 事前给MDL写锁设定等待时间

7、行锁

7.1相关知识点

• 行锁时有各个引擎实现的
• InnoDB支持
• MyISAM不支持
• 行锁可以有效的控制并发

7.2两阶段锁协议

• 行锁时在需要的时候加上，事务结束时释放
• 由于两阶段锁协议，程序设计时，对并发高的行的SQL语句，尽量放在事务的后面

7.3死锁

• 概念及场景
• 事务A更新语句锁住行1
• 事务B更新语句锁住行2
• 事务A更新语句拿到行2的写锁，卡住
• 事务B更新语句拿到行1的写锁，卡住
• 死锁的解决方案
• 等待超时
• innodb_lock_wait_timeout设置具体超时时间
• 设置超时时间太长，高并发的业务无法接受
• 设置时间过短，会误杀部分正常的锁等待
• 死锁检测
• 判断自己加入是否会产生死锁的时间复杂度为O（N）
• 当访问同一行的线程较多时，例如1000个，死锁检测就是100万
• 死锁检测的关闭，可能回出现大量的超时
• 控制对行修改的并发量
• 一行变多行，负载均衡的思路

8、事务2

8.1一致性读视图（快照）consistent view

• RC读提交
• RP可重复读

8.2快照在MVCC的工作方式

• 事务ID
• 每个事务都有事务ID，事务ID严格递增
• 行数据版本ID， row trx_id
• 每行数据有可能有多个版本
• 事务在更新了该行后会将事务ID记录成改行的row trx_id
• 每个版本的数据，并非真实的物理妇女在，而是根据undolog 推算出来的
• 事务在启动后第一个SQL，拿到最新可见的row trx_id（可重复读）
• 产生了row trx_id，但是事务未提交，则不可见
• 产生了row trx_id，但是事务已经提交，则可见
• 事务在执行update语句（或行写锁语句）（可重复读）
• 重新拿到最可见的row trx_id（当前读）
• 额外说明
• 上面都是在RP可重复读的隔离级别下
• RC的隔离级别下，没一个SQL语句，都会执行当前读

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