SQL篇——【MySQL篇：SQL理论】索引优化、锁机制与 InnoDB

目录

[1. 存储引擎](#1. 存储引擎)

[1.1 MySQL体系结构（四层）](#1.1 MySQL体系结构（四层）)

[1.2 存储引擎介绍](#1.2 存储引擎介绍)

[1.3 存储引擎特点对比](#1.3 存储引擎特点对比)

InnoDB（默认存储引擎）

MyISAM

Memory

三大存储引擎对比

[1.4 存储引擎选择原则](#1.4 存储引擎选择原则)

[2. 索引](#2. 索引)

[2.1 索引概述](#2.1 索引概述)

[2.2 索引结构](#2.2 索引结构)

[2.2.1 常见索引结构](#2.2.1 常见索引结构)

[2.2.2 为什么使用B+Tree？](#2.2.2 为什么使用B+Tree？)

[2.2.3 B+Tree结构特点](#2.2.3 B+Tree结构特点)

[2.3 索引分类](#2.3 索引分类)

按功能分类

按存储形式分类（InnoDB）

[2.4 索引语法](#2.4 索引语法)

创建索引

查看索引

删除索引

[2.5 SQL性能分析](#2.5 SQL性能分析)

[2.5.1 SQL执行频率](#2.5.1 SQL执行频率)

[2.5.2 慢查询日志](#2.5.2 慢查询日志)

[2.5.3 profile详情](#2.5.3 profile详情)

[2.5.4 EXPLAIN执行计划](#2.5.4 EXPLAIN执行计划)

[2.6 索引使用原则](#2.6 索引使用原则)

[2.6.1 最左前缀法则](#2.6.1 最左前缀法则)

[2.6.2 索引失效情况](#2.6.2 索引失效情况)

[2.6.3 SQL提示](#2.6.3 SQL提示)

[2.6.4 覆盖索引](#2.6.4 覆盖索引)

[2.6.5 前缀索引](#2.6.5 前缀索引)

[2.6.6 单列索引 vs 联合索引](#2.6.6 单列索引 vs 联合索引)

[2.7 索引设计原则](#2.7 索引设计原则)

[3. SQL优化](#3. SQL优化)

[3.1 插入数据优化](#3.1 插入数据优化)

[3.2 主键优化](#3.2 主键优化)

[3.3 order by优化](#3.3 order by优化)

[3.4 group by优化](#3.4 group by优化)

[3.5 limit优化](#3.5 limit优化)

[3.6 count优化](#3.6 count优化)

[3.7 update优化](#3.7 update优化)

[4. 视图/存储过程/触发器](#4. 视图/存储过程/触发器)

[4.1 视图](#4.1 视图)

[4.1.1 视图概念](#4.1.1 视图概念)

[4.1.2 视图语法](#4.1.2 视图语法)

[4.1.3 检查选项](#4.1.3 检查选项)

[4.1.4 视图更新条件](#4.1.4 视图更新条件)

[4.1.5 视图作用](#4.1.5 视图作用)

[4.2 存储过程](#4.2 存储过程)

[4.2.1 存储过程概念](#4.2.1 存储过程概念)

[4.2.2 基本语法](#4.2.2 基本语法)

[4.2.3 变量](#4.2.3 变量)

[4.2.4 参数](#4.2.4 参数)

[4.2.5 流程控制](#4.2.5 流程控制)

[4.2.6 游标](#4.2.6 游标)

[4.2.7 条件处理程序](#4.2.7 条件处理程序)

[4.3 存储函数](#4.3 存储函数)

[4.4 触发器](#4.4 触发器)

[4.4.1 触发器概念](#4.4.1 触发器概念)

[4.4.2 触发器语法](#4.4.2 触发器语法)

[4.4.3 NEW和OLD](#4.4.3 NEW和OLD)

[5. 锁](#5. 锁)

[5.1 锁分类（按粒度）](#5.1 锁分类（按粒度）)

[5.2 全局锁](#5.2 全局锁)

[5.3 表级锁](#5.3 表级锁)

[5.3.1 表锁](#5.3.1 表锁)

[5.3.2 元数据锁（MDL）](#5.3.2 元数据锁（MDL）)

[5.3.3 意向锁](#5.3.3 意向锁)

[5.4 行级锁](#5.4 行级锁)

[5.4.1 行锁类型](#5.4.1 行锁类型)

[5.4.2 行锁演示](#5.4.2 行锁演示)

[5.4.3 间隙锁/临键锁](#5.4.3 间隙锁/临键锁)

[6. InnoDB引擎](#6. InnoDB引擎)

[6.1 逻辑存储结构](#6.1 逻辑存储结构)

[6.2 架构](#6.2 架构)

[6.2.1 内存结构](#6.2.1 内存结构)

[6.2.2 磁盘结构](#6.2.2 磁盘结构)

[6.3 事务原理](#6.3 事务原理)

[6.3.1 redo log](#6.3.1 redo log)

[6.3.2 undo log](#6.3.2 undo log)

[6.4 MVCC（多版本并发控制）](#6.4 MVCC（多版本并发控制）)

[6.4.1 基本概念](#6.4.1 基本概念)

[6.4.2 实现原理](#6.4.2 实现原理)

[6.4.3 ReadView规则](#6.4.3 ReadView规则)

[7. MySQL管理](#7. MySQL管理)

[7.1 系统数据库](#7.1 系统数据库)

[7.2 常用工具](#7.2 常用工具)

[7.2.1 mysql客户端](#7.2.1 mysql客户端)

[7.2.2 mysqladmin管理工具](#7.2.2 mysqladmin管理工具)

[7.2.3 mysqlbinlog日志工具](#7.2.3 mysqlbinlog日志工具)

[7.2.4 mysqlshow对象查看](#7.2.4 mysqlshow对象查看)

[7.2.5 mysqldump备份工具](#7.2.5 mysqldump备份工具)

[7.2.6 source导入数据](#7.2.6 source导入数据)

---

本文系统介绍了MySQL的核心技术，主要内容包括：

1.存储引擎：对比InnoDB、MyISAM、Memory的特点及适用场景，重点分析InnoDB的事务支持、行级锁等特性。

2.索引优化：详解B+Tree结构原理，索引分类（主键、唯一、联合等），使用原则（最左前缀、覆盖索引等）及失效场景。

3.SQL性能优化：包括插入数据、order by、group by、limit等操作的优化方法，以及执行计划分析技巧。

4.高级特性：视图、存储过程、触发器的使用，锁机制（全局锁、表锁、行锁）及事务原理（redo log、undo log、MVCC）。

5.管理工具：介绍常用系统数据库和命令行工具（mysqladmin、mysqldump等）。学习重点在于理解存储引擎差异、索引原理和SQL优化技巧，并通过实践掌握性能调优方法。

1. 存储引擎

1.1 MySQL体系结构（四层）

1. 连接层：处理客户端连接、授权认证、安全方案

2. 服务层：SQL接口、查询缓存、SQL解析优化、内置函数

3. 引擎层：真正负责数据的存储和提取（插件式架构）

4. 存储层：将数据存储在文件系统上

核心思想：MySQL采用插件式存储引擎架构，可根据业务需求选择合适的存储引擎。

1.2 存储引擎介绍

• 概念：存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式

• 基于表而非库：不同表可以选择不同的存储引擎

• 指定存储引擎 ：建表时通过 ENGINE 指定

-- 创建表时指定存储引擎
CREATE TABLE 表名(
    字段1 字段1类型,
    ......
) ENGINE = INNODB;

-- 查询当前数据库支持的存储引擎
SHOW ENGINES;

-- 示例：创建MyISAM表和Memory表
CREATE TABLE my_myisam(
    id int,
    name varchar(10)
) ENGINE = MyISAM;

CREATE TABLE my_memory(
    id int,
    name varchar(10)
) ENGINE = Memory;

1.3 存储引擎特点对比

InnoDB（默认存储引擎）

• 特点：

  • 支持事务（ACID）

  • 支持行级锁

  • 支持外键约束

  • 支持崩溃恢复

• 文件 ：表名.ibd（存储表结构、数据、索引）

• 逻辑存储结构：

  表空间 → 段 → 区（1M） → 页（16KB） → 行

MyISAM

• 特点：

  • 不支持事务、外键

  • 支持表锁

  • 访问速度快

• 文件：

  • 表名.sdi：表结构信息

  • 表名.MYD：数据文件

  • 表名.MYI：索引文件

Memory

• 特点：

  • 数据存储在内存中

  • 默认使用Hash索引

  • 适合临时表/缓存

• 文件 ：表名.sdi（只存储表结构）

三大存储引擎对比

特点	InnoDB	MyISAM	Memory
事务安全	支持	-	-
锁机制	行锁、表锁	表锁	表锁
外键支持	支持	-	-
存储限制	64TB	有	有
内存使用	高	低	中等

1.4 存储引擎选择原则

1. InnoDB：需要事务、并发控制、外键约束（大多数场景）

2. MyISAM：以读操作为主，很少更新（历史数据归档）

3. Memory：临时表、缓存表（数据量小，重启丢失）

---

2. 索引

2.1 索引概述

• 定义：帮助MySQL高效获取数据的有序数据结构

• 作用：提高查询效率，类似书的目录

无索引 vs 有索引

• 无索引：全表扫描，性能低

• 有索引：快速定位数据

2.2 索引结构

2.2.1 常见索引结构

索引结构	描述	支持引擎
B+Tree	最常见的索引类型	InnoDB、MyISAM、Memory
Hash	哈希表实现，精确匹配快	Memory
R-tree	空间索引，地理数据	MyISAM
Full-text	全文索引，文本搜索	InnoDB（5.6+）、MyISAM

2.2.2 为什么使用B+Tree？

1. 相对于二叉树：层级更少，搜索效率高

2. 相对于B-Tree：非叶子节点只存索引，不存数据，一页可存更多键值

3. 相对于Hash索引：支持范围查询和排序

2.2.3 B+Tree结构特点

• 所有数据存储在叶子节点

• 叶子节点形成双向链表（便于范围查询）

• 非叶子节点只存索引，不存数据

2.3 索引分类

按功能分类

分类	含义	特点	关键字
主键索引	针对主键创建	默认自动创建，唯一且非空	PRIMARY
唯一索引	保证字段值唯一	可以有多个	UNIQUE
常规索引	快速定位数据	可以有多个	-
全文索引	文本关键词搜索	可以有多个	FULLTEXT

按存储形式分类（InnoDB）

分类	含义	特点
聚集索引	数据和索引存储在一起	必须有且只有一个（主键）
二级索引	数据和索引分开存储	可以有多个，叶子节点存主键值

聚集索引选取规则：

1. 有主键 → 主键索引

2. 无主键，有唯一索引 → 第一个唯一索引

3. 都没有 → 自动生成rowid作为隐藏聚集索引

回表查询：通过二级索引找到主键，再通过聚集索引获取完整数据

2.4 索引语法

创建索引

-- 创建索引
CREATE [UNIQUE | FULLTEXT] INDEX 索引名 ON 表名 (字段名, ...);

-- 示例
CREATE INDEX idx_user_name ON tb_user(name);
CREATE UNIQUE INDEX idx_user_phone ON tb_user(phone);
CREATE INDEX idx_user_pro_age_sta ON tb_user(profession, age, status);

查看索引

SHOW INDEX FROM 表名;

删除索引

DROP INDEX 索引名 ON 表名;

2.5 SQL性能分析

2.5.1 SQL执行频率

-- 查看当前数据库INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT的访问频次
SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_______';

2.5.2 慢查询日志

-- 查看慢查询日志是否开启
SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query_log';

-- 开启慢查询（在配置文件中设置）
slow_query_log=1
long_query_time=2  -- SQL执行超过2秒视为慢查询

2.5.3 profile详情

-- 查看是否支持profile
SELECT @@have_profiling;

-- 开启profile
SET profiling = 1;

-- 查看所有SQL耗时
SHOW PROFILES;

-- 查看指定SQL各阶段耗时
SHOW PROFILE FOR QUERY query_id;

2.5.4 EXPLAIN执行计划

-- 查看SQL执行计划
EXPLAIN SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件;

执行计划字段含义：

• id：查询序列号，id越大越先执行

• type：连接类型（性能：const > eq_ref > ref > range > index > all）

• key：实际使用的索引

• rows：预估扫描行数

• Extra：额外信息（Using index、Using where等）

2.6 索引使用原则

2.6.1 最左前缀法则

规则：联合索引，查询从最左列开始，不跳过索引中的列

-- 联合索引(profession, age, status)
-- 生效：profession、profession+age、profession+age+status
-- 失效：age、status、age+status
EXPLAIN SELECT * FROM tb_user WHERE profession = '软件工程' AND age = 31;
EXPLAIN SELECT * FROM tb_user WHERE age = 31 AND status = '0';  -- 失效

2.6.2 索引失效情况

1. 索引列运算：在索引列上进行计算、函数、类型转换

   SELECT * FROM tb_user WHERE SUBSTRING(phone, 10, 2) = '15';  -- 失效

2. 字符串不加引号：隐式类型转换导致索引失效

   SELECT * FROM tb_user WHERE phone = 17799990015;  -- 失效（应为字符串）

3. 模糊查询：头部模糊匹配导致索引失效

   SELECT * FROM tb_user WHERE profession LIKE '软件%';  -- 生效
   SELECT * FROM tb_user WHERE profession LIKE '%工程';  -- 失效

4. or连接：or前后字段都要有索引，否则失效

   SELECT * FROM tb_user WHERE id = 10 OR age = 23;  -- age无索引则全失效

5. 数据分布影响：MySQL评估全表扫描更快时，不走索引

2.6.3 SQL提示

-- 建议使用指定索引
SELECT * FROM tb_user USE INDEX(idx_user_pro) WHERE profession = '软件工程';

-- 忽略指定索引
SELECT * FROM tb_user IGNORE INDEX(idx_user_pro) WHERE profession = '软件工程';

-- 强制使用索引
SELECT * FROM tb_user FORCE INDEX(idx_user_pro) WHERE profession = '软件工程';

2.6.4 覆盖索引

概念：查询使用了索引，且需要返回的列在索引中都能找到

优势：避免回表查询，提高性能

-- 覆盖索引示例（id, profession在索引中）
SELECT id, profession FROM tb_user WHERE profession = '软件工程' AND age = 31;

2.6.5 前缀索引

适用场景：字符串类型字段较长时，只索引部分前缀

-- 为email字段创建前缀索引（前5个字符）
CREATE INDEX idx_email_5 ON tb_user(email(5));

2.6.6 单列索引 vs 联合索引

• 单列索引：一个索引只包含单个列

• 联合索引：一个索引包含多个列

建议：多条件查询时，尽量使用联合索引，减少回表

2.7 索引设计原则

1. 数据量大、查询频繁的表建立索引

2. 常作为查询条件、排序、分组的字段建立索引

3. 选择区分度高的列作为索引

4. 字符串字段较长可建前缀索引

5. 尽量使用联合索引，减少单列索引

6. 控制索引数量（不是越多越好）

7. 索引列尽量设置为NOT NULL

---

3. SQL优化

3.1 插入数据优化

-- 1. 批量插入（减少连接开销）
INSERT INTO tb_test VALUES(1,'Tom'),(2,'Cat'),(3,'Jerry');

-- 2. 手动提交事务（减少事务开销）
START TRANSACTION;
INSERT ...;
COMMIT;

-- 3. 主键顺序插入（性能高于乱序）
-- 4. 大批量数据使用LOAD指令
LOAD DATA LOCAL INFILE '文件路径' INTO TABLE 表名;

3.2 主键优化

• 页分裂：乱序插入导致页分裂，影响性能

• 页合并：删除记录达到阈值（MERGE_THRESHOLD）时合并页

• 设计原则：

  1. 满足业务需求下，降低主键长度

  2. 选择顺序插入，使用AUTO_INCREMENT

  3. 避免使用UUID、身份证号等自然主键

  4. 避免修改主键

3.3 order by优化

• Using filesort：通过排序缓冲区排序，性能低

• Using index：通过索引直接返回有序数据，性能高

-- 创建索引支持排序
CREATE INDEX idx_user_age_phone ON tb_user(age, phone);

-- 遵循最左前缀法则
SELECT * FROM tb_user ORDER BY age, phone;  -- 生效
SELECT * FROM tb_user ORDER BY phone, age;  -- 可能失效

3.4 group by优化

-- 使用索引提高分组效率
CREATE INDEX idx_pro_age_sta ON tb_user(profession, age, status);

-- 分组也遵循最左前缀法则
SELECT profession, COUNT(*) FROM tb_user GROUP BY profession;  -- 生效
SELECT age, COUNT(*) FROM tb_user GROUP BY age;  -- 可能Using temporary

3.5 limit优化

-- 大数据量分页优化（覆盖索引+子查询）
SELECT * FROM tb_sku t, 
(SELECT id FROM tb_sku ORDER BY id LIMIT 2000000,10) a 
WHERE t.id = a.id;

3.6 count优化

效率排序：count(字段) < count(主键) < count(1) ≈ count(*)

建议：尽量使用count(*)

3.7 update优化

注意：InnoDB的行锁是针对索引加的锁，如果更新的字段没有索引，行锁会升级为表锁

-- 有索引：行锁
UPDATE course SET name = 'javaEE' WHERE id = 1;

-- 无索引：可能升级为表锁
UPDATE course SET name = 'SpringBoot' WHERE name = 'PHP';  -- name无索引

---

4. 视图/存储过程/触发器

4.1 视图

4.1.1 视图概念

• 虚拟表，只保存查询SQL逻辑，不保存查询结果

• 数据来自基表，使用时动态生成

4.1.2 视图语法

-- 创建视图
CREATE [OR REPLACE] VIEW 视图名称 AS SELECT语句;

-- 查询视图
SELECT * FROM 视图名称;

-- 修改视图
ALTER VIEW 视图名称 AS SELECT语句;

-- 删除视图
DROP VIEW [IF EXISTS] 视图名称;

4.1.3 检查选项

• CASCADED：级联检查，检查当前视图和依赖视图的条件

• LOCAL：本地检查，只检查当前视图条件

4.1.4 视图更新条件

视图不可更新情况：

1. 包含聚合函数

2. 包含DISTINCT

3. 包含GROUP BY

4. 包含HAVING

5. 包含UNION

4.1.5 视图作用

1. 简化复杂查询

2. 数据安全（隐藏敏感字段）

3. 数据独立（屏蔽表结构变化）

4.2 存储过程

4.2.1 存储过程概念

• 预编译的SQL语句集合

• 可接受参数、返回数据

• 减少网络交互，提高效率

4.2.2 基本语法

-- 创建存储过程
DELIMITER $$  -- 修改结束符
CREATE PROCEDURE 存储过程名称([参数列表])
BEGIN
    -- SQL语句
END$$
DELIMITER ;  -- 改回结束符

-- 调用存储过程
CALL 存储过程名称([参数]);

-- 查看存储过程
SHOW CREATE PROCEDURE 存储过程名称;

-- 删除存储过程
DROP PROCEDURE [IF EXISTS] 存储过程名称;

4.2.3 变量

-- 系统变量（服务器提供）
SHOW [SESSION|GLOBAL] VARIABLES;  -- 查看
SET [SESSION|GLOBAL] 系统变量名=值;  -- 设置

-- 用户定义变量（@变量名）
SET @var_name = 值;
SELECT @var_name;

-- 局部变量（在BEGIN...END中声明使用）
DECLARE 变量名 数据类型 [DEFAULT 默认值];
SET 变量名 = 值;

4.2.4 参数

类型	含义	备注
IN	输入参数	默认
OUT	输出参数	可作为返回值
INOUT	输入输出参数	既传入又传出

-- 带参数的存储过程
CREATE PROCEDURE 存储过程名称([IN/OUT/INOUT 参数名 参数类型])
BEGIN
    -- SQL语句
END;

4.2.5 流程控制

-- IF判断
IF 条件 THEN
    ...
ELSEIF 条件2 THEN
    ...
ELSE
    ...
END IF;

-- CASE
CASE
    WHEN 条件1 THEN ...
    WHEN 条件2 THEN ...
    ELSE ...
END CASE;

-- 循环（WHILE、REPEAT、LOOP）
WHILE 条件 DO
    ...
END WHILE;

REPEAT
    ...
    UNTIL 条件
END REPEAT;

LOOP
    ...
    IF 条件 THEN LEAVE 标签; END IF;
END LOOP;

4.2.6 游标

-- 声明游标
DECLARE 游标名称 CURSOR FOR 查询语句;

-- 打开游标
OPEN 游标名称;

-- 获取游标数据
FETCH 游标名称 INTO 变量[, 变量];

-- 关闭游标
CLOSE 游标名称;

4.2.7 条件处理程序

-- 定义条件处理程序
DECLARE 处理动作 HANDLER FOR 条件 处理语句;

-- 示例：当NOT FOUND时关闭游标并退出
DECLARE EXIT HANDLER FOR NOT FOUND CLOSE 游标名称;

4.3 存储函数

-- 创建存储函数
CREATE FUNCTION 函数名称(参数列表)
RETURNS 返回值类型 [characteristic]
BEGIN
    -- SQL语句
    RETURN 返回值;
END;

-- 调用存储函数
SELECT 函数名称(参数);

4.4 触发器

4.4.1 触发器概念

• 在insert/update/delete之前或之后自动执行

• 保证数据完整性、日志记录、数据校验

4.4.2 触发器语法

-- 创建触发器
CREATE TRIGGER 触发器名称
BEFORE/AFTER INSERT/UPDATE/DELETE
ON 表名 FOR EACH ROW
BEGIN
    -- 触发器逻辑
END;

-- 查看触发器
SHOW TRIGGERS;

-- 删除触发器
DROP TRIGGER [数据库名.]触发器名称;

4.4.3 NEW和OLD

触发器类型	NEW	OLD
INSERT	新增的数据	NULL
UPDATE	修改后的数据	修改前的数据
DELETE	NULL	删除前的数据

---

5. 锁

5.1 锁分类（按粒度）

1. 全局锁：锁定整个数据库实例

2. 表级锁：锁定整张表

3. 行级锁：锁定某一行记录

5.2 全局锁

-- 加全局锁（整个数据库只读）
FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

-- 释放锁
UNLOCK TABLES;

应用场景：全库逻辑备份

缺点：业务停摆，主从延迟

替代方案 ：mysqldump --single-transaction（不加锁备份）

5.3 表级锁

5.3.1 表锁

-- 加表锁
LOCK TABLES 表名 READ;   -- 读锁
LOCK TABLES 表名 WRITE;  -- 写锁

-- 释放锁
UNLOCK TABLES;

特点：

• 读锁：阻塞其他客户端的写，不阻塞读

• 写锁：阻塞其他客户端的读和写

5.3.2 元数据锁（MDL）

• 系统自动控制，维护表元数据一致性

• 避免DML与DDL冲突

锁类型：

• 增删改查：MDL读锁（共享）

• 修改表结构：MDL写锁（排他）

5.3.3 意向锁

• 意向共享锁（IS）：与表读锁兼容，与表写锁互斥

• 意向排他锁（IX）：与表读锁、写锁都互斥

作用：避免行锁与表锁冲突，提高加表锁效率

5.4 行级锁

5.4.1 行锁类型

1. 行锁（Record Lock）：锁定单行记录

2. 间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录间隙

3. 临键锁（Next-Key Lock）：行锁+间隙锁组合

5.4.2 行锁演示

-- 共享锁（S）
SELECT ... LOCK IN SHARE MODE;

-- 排他锁（X）
SELECT ... FOR UPDATE;
INSERT/UPDATE/DELETE;  -- 自动加排他锁

注意：

• 行锁是针对索引加的锁

• 无索引字段更新会导致行锁升级为表锁

5.4.3 间隙锁/临键锁

作用：解决幻读问题（RR隔离级别）

规则：

1. 唯一索引等值查询，记录不存在时 → 间隙锁

2. 非唯一索引等值查询，向右遍历到不满足条件时 → 间隙锁

3. 范围查询 → 临键锁

---

6. InnoDB引擎

6.1 逻辑存储结构

表空间 → 段 → 区（1M） → 页（16KB） → 行

隐藏字段：

• DB_TRX_ID：最近修改事务ID

• DB_ROLL_PTR：回滚指针，指向undo log

• DB_ROW_ID：隐藏主键（无主键时生成）

6.2 架构

6.2.1 内存结构

1. Buffer Pool：缓冲池，缓存数据页

2. Change Buffer：更改缓冲区，缓存非唯一二级索引的修改

3. Adaptive Hash Index：自适应哈希索引

4. Log Buffer：日志缓冲区

6.2.2 磁盘结构

1. 系统表空间：ibdata1文件

2. 独立表空间：表名.ibd文件（每表一个）

3. 通用表空间：用户创建的表空间

4. 撤销表空间：存储undo log

5. 临时表空间：存储临时表数据

6. 双写缓冲区：保证数据页写入的可靠性

7. 重做日志：保证事务持久性

6.3 事务原理

6.3.1 redo log

• 作用：保证事务持久性

• 特点：物理日志，记录数据页的物理修改

• 流程：事务提交 → redo log buffer → redo log file

• WAL：Write-Ahead Logging（先写日志，后写磁盘）

6.3.2 undo log

• 作用：保证事务原子性，实现MVCC

• 特点：逻辑日志，记录数据的逻辑变化

• 存储：回滚段（rollback segment）

6.4 MVCC（多版本并发控制）

6.4.1 基本概念

• 当前读：读取记录最新版本，加锁（select for update）

• 快照读：读取记录可见版本，不加锁（普通select）

• MVCC：维护数据多个版本，实现非阻塞读

6.4.2 实现原理

三要素：

1. 隐藏字段：DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR

2. undo log版本链：记录数据历史版本

3. ReadView：快照读时生成的数据可见性规则

6.4.3 ReadView规则

判断数据版本是否可见：

1. trx_id == creator_trx_id：当前事务修改，可见

2. trx_id < min_trx_id：事务已提交，可见

3. trx_id > max_trx_id：事务在ReadView后开启，不可见

4. min_trx_id ≤ trx_id ≤ max_trx_id：如果不在活跃事务列表中，可见

不同隔离级别的ReadView生成时机：

• RC：每次快照读生成新的ReadView

• RR：第一次快照读生成ReadView，后续复用

---

7. MySQL管理

7.1 系统数据库

数据库	作用
mysql	存储用户、权限等信息
information_schema	数据库元数据信息
performance_schema	性能监控数据
sys	性能调优和诊断视图

7.2 常用工具

7.2.1 mysql客户端

mysql -u root -p123456 -e "SELECT * FROM stu"

7.2.2 mysqladmin管理工具

mysqladmin -u root -p123456 version
mysqladmin -u root -p123456 drop 'test01'

7.2.3 mysqlbinlog日志工具

mysqlbinlog binlog.000008
mysqlbinlog -s binlog.000008  # 简单格式

7.2.4 mysqlshow对象查看

mysqlshow -u root -p123456 --count
mysqlshow -u root -p123456 db01 --count

7.2.5 mysqldump备份工具

# 备份整个数据库
mysqldump -u root -p123456 db01 > db01.sql

# 只备份表结构
mysqldump -u root -p123456 -d db01 > db01_structure.sql

# 只备份数据
mysqldump -u root -p123456 -t db01 > db01_data.sql

7.2.6 source导入数据

-- 在MySQL客户端中执行
SOURCE /root/db01.sql;

---

学习建议

1. 理解存储引擎区别：重点掌握InnoDB特性（事务、行锁、外键）

2. 索引是核心：理解B+Tree结构、索引分类、使用原则

3. SQL优化是重点：掌握执行计划分析、索引优化技巧

4. 锁机制要理解：了解不同锁的适用场景和影响

5. 原理性内容：理解事务的ACID实现原理、MVCC机制

6. 多实践：所有SQL语句和优化技巧都要亲手实践