四、数据库
15、MySQL
数据库优化 SQL优化 mysql优化
一、避免不走索引的场景
尽量避免在字段开头模糊查询，会导致数据库引擎放弃索引进行全表扫描。
尽量避免使用not in，会导致引擎走全表扫描。
尽量避免使用 or，会导致数据库引擎放弃索引进行全表扫描。
尽量避免进行null值的判断，会导致数据库引擎放弃索引进行全表扫描。
尽量避免在where条件中等号的左侧进行表达式、函数操作，会导致数据库引擎放弃索引进行全表扫描。
当数据量大时，避免使用where 1=1的条件。通常为了方便拼装查询条件，我们会默认使用该条件，数据库引擎会放弃索引进行全表扫描。
查询条件不能用 <> 或者 !=
隐式类型转换造成不使用索引
order by 条件要与where中条件一致，否则order by不会利用索引进行排序
正确使用hint优化语句
二、SELECT语句其他优化
避免出现select *
避免出现不确定结果的函数
多表关联查询时，小表在前，大表在后。
使用表的别名
尽可能用where子句替换HAVING子句中的条件三大范式
第一范式：每个列都不可以再拆分。
第二范式：在第一范式的基础上，非主键列完全依赖于主键，而不能是依赖于主键的一部分。
第三范式：在第二范式的基础上，非主键列只依赖于主键，不依赖于其他非主键。
在设计数据库结构的时候，要尽量遵守三范式，如果不遵守，必须有足够的理由。比如性能。事实上我们经常会为了性能而妥协数据库的设计。说一下 MySQL 常用的引擎？
InnoDB 引擎：
InnoDB 引擎提供了对数据库 acid 事务的支持，并且还提供了行级锁和外键的约束，它的设计的目标就是处理大数据容量的数据库系统。MySQL 运行的时候，InnoDB 会在内存中建立缓冲池，用于缓冲数据和索引。但是该引擎是不支持全文搜索，同时启动也比较的慢，它是不会保存表x的行数的，所以当进行 select count(*) from table 指令的时候，需要进行扫描全表。由于锁的粒度小，写操作是不会锁定全表的,所以在并发度较高的场景下使用会提升效率的。
MyIASM 引擎：
MySQL 的默认引擎，但不提供事务的支持，也不支持行级锁和外键。因此当执行插入和更新语句时，即执行写操作的时候需要锁定这个表，所以会导致效率会降低。不过和 InnoDB 不同的是，MyIASM 引擎是保存了表的行数，于是当进行 select count(*) from table 语句时，可以直接的读取已经保存的值而不需要进行扫描全表。所以，如果表的读操作远远多于写操作时，并且不需要事务的支持的，可以将 MyIASM 作为数据库引擎的首选。*表类型
叫数据库引擎
表类型如果是 MyISAM ，那 id 就是 8。
表类型如果是 InnoDB，那 id 就是 6。
InnoDB 表只会把自增主键的最大 id 记录在内存中，所以重启之后会导致最大 id 丢失。*ACID(事务的四大特征)
Atomicity（原子性）：一个事务（transaction）中的所有操作，或者全部完成，或者全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被恢复 （Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。即，事务不可分割、不可约简。
Consistency（一致性）：在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设约束、触发器、级联回滚等。
Isolation（隔离性）：数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为 不同级别，包括读未提交（Read uncommitted）、读提交（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（Serializable）。
Durability（持久性）：事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失。说一下数据库的事务隔离？
读未提交、不可重复读、可重复读，串行化
MySQL 的事务隔离是在 MySQL. ini 配置文件里添加的，在文件的最后添加：
transaction-isolation = REPEATABLE-READ
可用的配置值：READ-UNCOMMITTED、READ-COMMITTED、REPEATABLE-READ、SERIALIZABLE。
READ-UNCOMMITTED：未提交读，最低隔离级别、事务未提交前，就可被其他事务读取（会出现幻读、脏读、不可重复读）。
READ-COMMITTED：提交读，一个事务提交后才能被其他事务读取到（会造成幻读、不可重复读）。
REPEATABLE-READ：可重复读，默认级别，保证多次读取同一个数据时，其值都和事务开始时候的内容是一致，禁止读取到别的事务未提交的数据（会造成幻读）。
SERIALIZABLE：序列化，代价最高最可靠的隔离级别，该隔离级别能防止脏读、不可重复读、幻读。
脏读：表示一个事务能够读取另一个事务中还未提交的数据。比如，某个事务尝试插入记录 A，此时该事务还未提交，然后另一个事务尝试读取到了记录 A。
不可重复读：是指在一个事务内，多次读同一数据。
幻读：指同一个事务内多次查询返回的结果集不一样。比如同一个事务 A 第一次查询时候有 n 条记录，但是第二次同等条件下查询却有 n+1 条记录，这就好像产生了幻觉。发生幻读的原因也是另外一个事务新增或者删除或者修改了第一个事务结果集里面的数据，同一个记录的数据内容被修改了，所有数据行的记录就变多或者变少了。说一下 MySQL 的行锁和表锁？
MyISAM 只支持表锁，InnoDB 支持表锁和行锁，默认为行锁。
表级锁：开销小，加锁快，不会出现死锁。锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发量最低。
行级锁：开销大，加锁慢，会出现死锁。锁力度小，发生锁冲突的概率小，并发度最高。说一下乐观锁和悲观锁？
数据库管理系统（DBMS）中的并发控制的任务是确保在多个事务同时存取数据库中同一数据时不破坏事务的隔离性和统一性以及数据库的统一性。乐观并发控制（乐观锁）和悲观并发控制（悲观锁）是并发控制主要采用的技术手段。
乐观锁：每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在提交更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据。
悲观锁：每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会阻止，直到这个锁被释放。
数据库的乐观锁需要自己实现，在表里面添加一个 version 字段，每次修改成功值加 1，这样每次修改的时候先对比一下，自己拥有的 version 和数据库现在的 version 是否一致，如果不一致就不修改，这样就实现了乐观锁。饿汉与懒汉 类加载即初始化与用时初始化
内连接、左连接、右连接
内连接关键字：inner join；左连接：left join；右连接：right join。
内连接是把匹配的关联数据显示出来；左连接是左边的表全部显示出来，右边的表显示出符合条件的数据；右连接正好相反。float 和 double 的区别
float 最多可以存储 8 位的十进制数，并在内存中占 4 字节。
double 最可可以存储 16 位的十进制数，并在内存中占 8 字节。#MySQL换行符和回车符
换行符：CHAR(10) = "\n"
回车符： CHAR(13) = "\r"
在MySQL中，回车符、换行符都属于char类型，放到varchar中时，在navcat等插件上是不显示的，需要在mysql终端和navcat对比才能看出来（坑啊~）
1、如何去掉换行符、回车符
如果条件允许，建议直接通过语句清除掉换行符和回车符主键使用自增ID还是UUID？
推荐使用自增ID，不要使用UUID。
因为在InnoDB存储引擎中，主键索引是作为聚簇索引存在的，也就是说，主键索引的B+树叶子节点上存储了主键索引以及全部的数据(按照顺序)，如果主键索引是自增ID，那么只需要不断向后排列即可，如果是UUID，由于到来的ID与原来的大小不确定，会造成非常多的数据插入，数据移动，然后导致产生很多的内存碎片，进而造成插入性能的下降。
总之，在数据量大一些的情况下，用自增主键性能会好一些。
关于主键是聚簇索引，如果没有主键，InnoDB会选择一个唯一键来作为聚簇索引，如果没有唯一键，会生成一个隐式的主键。MySQL有哪些数据类型？
1、整数类型
包括TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、INT、BIGINT，分别表示1字节、2字节、3字节、4字节、8字节整数。任何整数类型都可以加上UNSIGNED属性，表示数据是无符号的，即非负整数。
长度：整数类型可以被指定长度，例如：INT(11)表示长度为11的INT类型。长度在大多数场景是没有意义的，它不会限制值的合法范围，只会影响显示字符的个数，而且需要和UNSIGNED ZEROFILL属性配合使用才有意义。
例子，假定类型设定为INT(5)，属性为UNSIGNED ZEROFILL，如果用户插入的数据为12的话，那么数据库实际存储数据为00012。
2、实数类型
包括FLOAT、DOUBLE、DECIMAL。
DECIMAL可以用于存储比BIGINT还大的整型，能存储精确的小数。
而FLOAT和DOUBLE是有取值范围的，并支持使用标准的浮点进行近似计算。
计算时FLOAT和DOUBLE相比DECIMAL效率更高一些，DECIMAL你可以理解成是用字符串进行处理。
3、字符串类型
包括VARCHAR、CHAR、TEXT、BLOB
VARCHAR用于存储可变长字符串，它比定长类型更节省空间。
VARCHAR使用额外1或2个字节存储字符串长度。列长度小于255字节时，使用1字节表示，否则使用2字节表示。
VARCHAR存储的内容超出设置的长度时，内容会被截断。
CHAR是定长的，根据定义的字符串长度分配足够的空间。
CHAR会根据需要使用空格进行填充方便比较。
CHAR适合存储很短的字符串，或者所有值都接近同一个长度。
CHAR存储的内容超出设置的长度时，内容同样会被截断。
使用策略：
对于经常变更的数据来说，CHAR比VARCHAR更好，因为CHAR不容易产生碎片。
对于非常短的列，CHAR比VARCHAR在存储空间上更有效率。
使用时要注意只分配需要的空间，更长的列排序时会消耗更多内存。
尽量避免使用TEXT/BLOB类型，查询时会使用临时表，导致严重的性能开销。
4、枚举类型（ENUM）
把不重复的数据存储为一个预定义的集合。
有时可以使用ENUM代替常用的字符串类型。
ENUM存储非常紧凑，会把列表值压缩到一个或两个字节。
ENUM在内部存储时，其实存的是整数。
尽量避免使用数字作为ENUM枚举的常量，因为容易混乱。
排序是按照内部存储的整数
5、日期和时间类型
尽量使用timestamp，空间效率高于datetime，
用整数保存时间戳通常不方便处理。
如果需要存储微妙，可以使用bigint存储。char 和 varchar 的区别
167. char的特点
char表示定长字符串，长度是固定的；
如果插入数据的长度小于char的固定长度时，则用空格填充；
因为长度固定，所以存取速度要比varchar快很多，甚至能快50%，但正因为其长度固定，所以会占据多余的空间，是空间换时间的做法；
对于char来说，最多能存放的字符个数为255，和编码无关
varchar的特点
varchar表示可变长字符串，长度是可变的；
插入的数据是多长，就按照多长来存储；
varchar在存取方面与char相反，它存取慢，因为长度不固定，但正因如此，不占据多余的空间，是时间换空间的做法；
对于varchar来说，最多能存放的字符个数为6553216、Redis
redis是什么？
redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。和Memcached类似。redis支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)和zset(有序集合)。
Redis 是什么？都有哪些使用场景？
Redis 是一个使用 C 语言开发的高速缓存数据库。
Redis 使用场景：
记录帖子点赞数、点击数、评论数；
缓存近期热帖；
缓存文章详情信息；
记录用户会话信息。Redis 支持的数据类型有哪些？
缓存
首页数据
比如轮播图
订单和订单详情
还有商品类型这些
Redis 支持的数据类型：string（字符串）、list（列表）、hash（字典）、set（集合）、zset（有序集合）。Redis 支持的 Java 客户端都有哪些？
支持的 Java 客户端有 Redisson、jedis、lettuce 等。什么是缓存穿透？怎么解决？
缓存穿透：指查询一个一定不存在的数据，由于缓存是不命中时需要从数据库查询，查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到数据库去查询，造成缓存穿透。
解决方案：最简单粗暴的方法如果一个查询返回的数据为空（不管是数据不存在，还是系统故障），我们就把这个空结果进行缓存，但它的过期时间会很短，最长不超过五分钟。
bootstrap 优先级最高
也就是properties 文件格式最高一次分清缓存穿透,缓存击穿,缓存雪崩
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1672605473473943814&wfr=spider&for=pc
一次分清缓存穿透,缓存击穿,缓存雪崩
缓存雪崩---大量访问数据库
首先来看看缓存雪崩，缓存雪崩的概念就是：大量的请求没有在Redis缓存中得到处理，从而导致请求都涌入到数据库中，然后数据库的压力剧增。
引起缓存雪崩的原因可总结为2个：
- 缓存中有大量的数据同时过期，这样此时大量的请求都怼到数据库了。
- Redis缓存实例发生故障了，无法处理大量请求，也会导致请求都跑到数据库去了。
缓存击穿---个别频繁访问数据库
缓存击穿就是指个别访问频繁的热点数据无法缓存命中，然后请求都涌入到数据库中。它经常会在热点数据过期时发生。
缓存穿透--大量请求数据库也找不到
缓存雪崩有些特别，它是指要访问的数据既不在Redis缓存，也不在数据库中。当大量请求进到系统时，Redis和数据库都会有巨大压力。
Redis 有哪些功能？
数据缓存功能
分布式锁的功能
支持数据持久化
支持事务
支持消息队列怎么保证缓存和数据库数据的一致性？
合理设置缓存的过期时间。
新增、更改、删除数据库操作时同步更新 Redis，可以使用事物机制来保证数据的一致性。Redis 持久化有几种方式？
Redis 的持久化有两种方式，或者说有两种策略：
RDB（Redis Database）：指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储。
AOF（Append Only File）：每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中。Redis 怎么实现分布式锁？(重点)
Redis 分布式锁其实就是在系统里面占一个“坑”，其他程序也要占“坑”的时候，占用成功了就可以继续执行，失败了就只能放弃或稍后重试。
占坑一般使用 setnx(set if not exists)指令（ 命令在指定的 key 不存在时，为 key 设置指定的值。），只允许被一个程序占有，使用完调用 del 释放锁。Redis 分布式锁有什么缺陷？
Redis 分布式锁不能解决超时的问题，分布式锁有一个超时时间，程序的执行如果超出了锁的超时时间就会出现问题。Redis 如何做内存优化？
尽量使用 Redis 的散列表，把相关的信息放到散列表里面存储，而不是把每个字段单独存储，这样可以有效的减少内存使用。比如将 Web 系统的用户对象，应该放到散列表里面再整体存储到 Redis，而不是把用户的姓名、年龄、密码、邮箱等字段分别设置 key 进行存储。Redis 为什么是单线程的？
因为 cpu 不是 Redis 的瓶颈，Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现，而且 cpu 又不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。
关于 Redis 的性能，官方网站也有，普通笔记本轻松处理每秒几十万的请求。
而且单线程并不代表就慢 nginx 和 nodejs 也都是高性能单线程的代表。