Mysql知识梳理

Mysql知识梳理

• 索引
• • 索引分类
  • 索引未命中的原因
  • 性能调优命令Explain
  • 回表
• mysql性能优化
• 事务
• • 四大特性
  • 事务隔离级别
  • 设置事务隔离级别
• 存储引擎
• 聚簇索引和非聚簇索引
• • 聚簇索引
  • 非聚簇索引
• 最左前缀结合原则
• 全文索引

索引

索引分类

mysql有普通索引、空间索引、主键索引、唯一索引、组合索引和全文索引。

• 普通索引：使用字段关键字建立的索引，主要目的是提高查询速度。
• 空间索引：前只有MyISAM引擎支持，用于空间类型的字段，不允许为空。
• 唯一索引：索引列中的值必须是唯一的，但允许为空值。
• 主键索引：是一种特殊的唯一索引，不允许有空值
• 组合索引：在表中的多个字段组合上创建的索引，只有在查询条件中使用了这些字段的左边字段时，索引才会被使用，遵循最左前缀集合原则。
• 全文索引：一种特殊类型的索引，主要用于全文搜索。

索引未命中的原因

1. 没有查询条件，或查询条件中没有索引
2. 条件中有or，并且不是所有的条件都有索引
3. like左匹配或者int字段
4. 索引列是字符串，但是sql中未加引号
5. 条件中在索引列使用函数
6. 采用not in/not exist查询
7. B-tree索引 is null不走索引，is not null才走索引
8. 联合索引不满足最左原则

性能调优命令Explain

explain用于解析sql的执行计划，执行计划是MySQL为了执行查询语句而制定的优化方案，包括数据的读取顺序、表的访问方式、索引的使用情况等信息。

以下是使用EXPLAIN指令的基本语法：

EXPLAIN SELECT column1, column2 FROM table_name WHERE condition;

使用EXPLAIN指令后，MySQL会返回一个表格，其中包含以下信息：

• id：查询的标识符，id越大的越先执行。
• select_type：查询的类型，如SIMPLE、PRIMARY、SUBQUERY等。
• table：被查询的表名。
• partitions：被查询的分区信息。
• type：访问表的方式，如ALL、INDEX、RANGE等。
  -- ALL: 全表扫描；
  -- INDEX： 索引全扫描。
  -- range: 范围扫描。
  -- ref: 使用非唯一索引，或唯一索引的前缀扫描，返回匹配某个单独值得记录行。
  -- eq_ref: 多表连接中使用，主键或唯一建作为关联条件。
  -- const/system: 单表中最多有一个匹配行。主要用于比较primary key 或unique索引，因为数据都是唯一的，所以性能最优。
  -- null: 不用访问表或索引，直接就能得到结果。
• possible_keys：可能使用的索引。
• key：实际使用的索引。
• key_len：使用的索引长度。
• ref：用于比较的值。
• rows：MySQL估计需要读取的行数，数值越大越不好，说明没用好索引。
• filtered：MySQL估计返回的行数占总行数的比例。
• Extra：附加信息，如使用了临时表、文件排序等。

回表

回表指当查询条件（where条件和返回列）不能被索引索引锁覆盖时，需要访问索引中没有的数据，需要通过回表技术访问数据所在页，获取具体得数据。

与回表相对应的是覆盖查询，即查询条件能够被索引所覆盖，不需要回表查询数据，这样查询效率会更高。因此，在设计数据库时，需要根据具体的情况选择合适的索引策略，以提高查询性能。

mysql性能优化

1. 优化sql
   1.1 使用explain命令解析sql执行计划
   1.2 尽量命中索引
   1.3 合理设计索引，不是越多越好
2. 优化表结构
   2.1 经常查询的表尽量避免过大。
   2.2 多余常用的字段尽量冗余，避免大表进行联合查询。
3. 分库分表进行表瘦身
   3.1 水平分库：以字段为依据，将一个库中的数据进行拆分到多个库中。比如按年份进行分库。
   3.2 水平分表：以字段为依据，将一个表中的数据进行才分到多张表中。
   3.3 垂直分库：以表为依据，按业务将表分到不同的库中。
   3.4 垂直分表：以字段为依据，按字段中的活跃度将表中的字段拆分到不同的表，比如主表和扩展表。

事务

四大特性

事务的四大特性ACID,ACID是原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）的缩写，是数据库事务的基本属性，用于确保事务的可靠性和一致性。

• 原子性：事务是一个原子操作单元，事务的执行要么全部成功，要么全部失败回滚。
• 一致性：事务必须保证数据库从一个状态改变为另一个状态，并保持数据的一致性和完整性。
• 隔离性：多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务的执行。
• 持久性：一旦事务提交，对数据库的修改是永久的，即使系统崩溃或故障也能保持。

事务隔离级别

MySQL数据库的事务隔离级别有四个，分别是：读未提交(Read Uncommitted)、读提交(Read Committed)、可重复读(Repeatable Read)和串行化(Serializable)。

• 读未提交：事务中的修改，即使未提交，对其他事务也是可见的。
• 读提交：事务只能看见已经提交的数据修改。
• 可重复读：同一事务中多次读取数据的结果是一致的，但是并发的事务可能会对数据产生影响，导致 不可重复读和幻读。
• 串行化：最严格的事务隔离级别，通过锁机制实现，确保事务串行化顺序执行，能避免不可重复读和幻读，但是效率低下。

mysql默认的事务隔离级别是可重复读。

设置事务隔离级别

在MySQL中，可以使用以下SQL语句设置事务的隔离级别：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL <isolation_level>;

存储引擎

mysql主要的存储引擎是MyISAM和InnoDB，默认使用的是InnoDB引擎。

使用以下命令查询当前使用的存储引擎：

SHOW VARIABLES LIKE 'storage_engine';

使用以下命令查询所有存储引擎：

SHOW ENGINES;

• MyISAM：不支持事务、不支持外键，索引采用的是非聚簇索引。
• InnoDB：提供了具有提交、回滚等事务功能，支持自动增长列，外键等功能。采用聚簇索引，索引和数据是存储在同一个文件下。

聚簇索引和非聚簇索引

聚簇索引

1. 数据挂载在主索引的叶子节点上。
2. 辅助索引的叶子节点指向主索引。

非聚簇索引

主索引和辅助索引的叶子节点指向数据存储的位置。

最左前缀结合原则

最左前缀原则就是使用联合索引时，查询条件需要遵循索引中列的顺序，从左到右进行匹配。

在创建多列索引时，要根据业务需求，where子句中使用最频繁的一列放在最左边。当创建（a，b，c）复合索引时，想要索引生效的话，只能使用a、ab、ac和abc四种组合。

select a,b,c from table where a = 'v' ; #索引生效，使用索引a
select a,b,c from table where a = 'v' and b='v1'; #索引生效，使用索引ab
select a,b,c from table where a = 'v' and c='v3'; #索引生效，使用索引a
select a,b,c from table where a = 'v' and b='v1' and c='v3'; #索引生效，使用索引abc

注意:实践证明，where后面的条件顺序并不会影响索引的命中条件，即 ba和ab效果一致。原因是mysql在执行前会对where语句进行自行调优。

全文索引

MySQL的全文索引是一种用于搜索文本内容的索引方式，它可以通过分析文本内容中的关键词，帮助提高检索效率。

MySQL使用全文索引主要分为以下步骤：

创建全文索引：

ALTER TABLE table_name ADD FULLTEXT(column_name);

创建全文索引的查询：

SELECT * FROM table_name WHERE MATCH(column_name) AGAINST('keywords');

在查询语句中，column_name是要查询的列名，keywords是要搜索的关键词。

需要注意的是，只有MyISAM和InnoDB存储引擎支持全文索引，其中MyISAM引擎默认全文索引，InnoDB引擎需要手动创建全文索引。全文索引的查询还需要考虑相关性和阈值，即匹配结果太少可能会查不到结果。