Mysql

1. 慢查询问题

1.1 如何定位慢查询

• 开源工具
  • Arthas ------调试工具
  • Promtheus Skywalking ------运维工具
• Mysql自带的慢日志
  • 配置文件中开启慢日志：slow-query-log = 1
  • 设置慢日志时间 long-query-time = 2
  • 

1.2.Sql语句分析

• 通过 explain 关键字--在执行语句前面加上explain
  • 
  • 含义
    • 
• 如何分析该段Sql
  • 

2.索引

2.1.什么是索引，索引的底层数据结构

• 索引
  • 索引时帮助Mysql快速寻找数据的一种数据结构
• 底层数据结构
  • Mysql索引底层韦B+树（旨在叶子节点上存放数据（一般为信息的逻辑地址））。
  • 

2.2 聚簇索引与非聚簇索引

• 聚簇索引：每个表都有，且只有一个，表数据按照索引键的顺序存储，索引的叶子节点就是数据页本身，一般为主键索引
• 非聚簇索引：独立于数据行的单独结构，一个表可以有多个，索引的叶子节点包含数据行的指针，查询需要回表查询
• 

2.3 回表查询

• 

2.4 覆盖索引

• 查询用到了索引，且返回的数据在该索引中都存在，如果返回的列中有没有创建索引的数据，则会进行回表查询
  • 

2.5 索引创建的原则

• 数据量大，且查询频繁的表
• 常作为查询条件，排序，分组的列
• 字段区分度高
• 尽量使用联合索引，索引占用空间
• 控制索引 数量
• 如果索引列不能存储null,在创建表时NOT NULL约束

2.6 索引失效

• 联合索引必须符合最左前缀法则
• 范围查询右边的列不能使用索引
• 不要在索引上进行运算操作
• 类型转换导致索引失效
• 模糊查询，%在前索引失效，%在后不会导致

3 Sql优化

3.1 表的设计优化与SQL语句优化

• 表的设计优化，数据类型的选择
• 索引优化，索引创建原则
• Sql语句优化，避免索引失效，避免使用select *
• 主从复制，读写分离，不让写的数据影响读的数据
• 分库分表
  

4 Mysql事务

• 原子性
  • 事务是不可分割的最小单元，必须全部成功或失败
• 一致性
  • 事务完成时，所有数据状态一致
• 持久性
  • 一但事务提交或者回滚，对数据库的影响时永久的
• 隔离性
  • 事务不受外部并发操作影响

4.1 并发事务问题

• 脏读
  • 一个事物读取到另一个事务未提交的数据
• 不可重复读
  • 一个事务前后两次读取同一数据结果不一致
• 幻读
  • 一个事物读取数据是，发现数据不存在，但在添加数据时，发现这一数据又出现了

4.1.1 隔离级别

• 未提交读
  • 允许事务读取其他未提交的事务------脏读
• 读已提交
  • 只允许读取已提交的数据------通过读取时加共享锁，读后释放锁------解决脏读
• 可重复读（Mysql默认隔离级别）
  • 确保同一事物读取同一数据结果相同------通过锁定读取行，读取时加共享锁，事务后释放锁------解决读已提交
• 串行化
  • 完全串行执行命令，不存在并发问题------加范围锁
• 

4.2 redo log

• 重做日志，用来记录事务提交时数据页物理的修改，用来实现事务的持久性
  • redo log buffer------重做日志缓冲，内存
  • redo log file------重做日志文件，磁盘
• 

4.3 undo log

• 回滚日志，用于记录数据被修改前的信息
  • 作用
    • 提供回滚
    • Mvcc
  • 当delete时，undo log记录一个insert,反之亦然
  • 当update，记录一条相反的update,当执行rollback时，可以从undo log中读取相应的内容。
  • undo log 可以实现事务的一致性和原子性
• 

5 MVCC

5.1 实现原理

• 通过表中隐藏字段
  • 隐藏主键（没创建主键的情况）
  • 事务ID：最后一条修改该记录的事务Id
  • 回滚指针：指向这条记录的上一个版本，用于配合undo log ,实现了一条记录的一个版本链
    • 
• 实现原理

  • readView

    • 这是快照读Sql执行时Mvcc提取数据的重要依据，记录并维护当前活跃的事务（未提交）的ID
    • 关键字段
      • m_ids:当前活跃事务ID集合
      • min_trx_id：最活跃小事务ID
      • max_trx_id：最大事务ID➕1，预分配事务ID
      • creator_trx_id：ReadView创建者事务ID
    • 

  • 当前读

    • 读取的时最新版本的数据，读取时还要保证其他事务不能并发修改当前的记录，会对读取的记录加锁，

  • 快照读

    • 简单的seclet 就是快照读，不加锁
    • Read Committed : 每次seclet都生成一个快照
    • Repeatable Read : 开启事务的第一个select语句才生成一个快照
• 

6.MYSQL主从同步

• Master主库在事务提交时，会将变更记录在binglog（二进制日志文件）中。
• 从库从主库的binlog（二进制日志文件）中读取，写入到从库的Relaylog（中继日志文件）。
• 从库（slave）重新复现中继日志中的文件。
• 

7.分库分表

7.1拆分策略

• 垂直

  • 垂直分库：以表唯依据，根据不同业务将不同表分到不同的库（微服务的各模块的数据库）
  • 垂直分表：以字段为依据，将属性不同的字段拆分到不同的表中
    • 拆分规则：
      • 将不常用的字段单独拆分
      • 将text,blob 等大字段拆分

• 水平

  • 水平分库：将一个库的数据拆分到多个库中。（类似于集群）
    • 路由规则;
      • 根据id取模
      • 按id范围路由。
      • ...
  • 水平分表：将一个表中数据拆分到多个表中。

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