theme-MySQL-核心知识

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1. 核心观点

（核心观点下四个小标题填写核心定义摘要，要求简明扼要）格式如下

• 展开详情

Ⅰ. 概念层

Ⅱ. 应用层

Ⅲ. 实现层

IV. 原理层

2. 背景/出处

• 来源：

3. 展开说明

架构

逻辑架构

• mysql-逻辑架构-TOC
  • myql-整体架构-连接器
  • mysql-整体架构-查询缓存
  • mysql-逻辑架构-解析器
  • mysql-逻辑架构-优化器
  • mysql-逻辑架构-执行器

核心流程

• mysql-执行一条 select 语句，期间发生了什么？
• mysql-日志系统-更新执行流程

索引

定义

• MySQL-索引-定义

索引分类

• MySQL-索引-分类-Index
  • 按「数据结构」分类： B+tree 索引、Hash 索引、Full-text 索引 。
  • 按「物理存储」分类： 聚簇索引（主键索引）、二级索引（辅助索引）。
  • 按「字段特性」分类： 主键索引、唯一索引、普通索引、前缀索引 。
  • 按「字段个数」分类： 单列索引、联合索引 。

联合索引

• MySQL-联合索引-基本概念
• MySQL-联合索引-联合索引为什么非最左匹配会失效 — 数据按第一列排序，跳过最左列无法走索引
• MySQL-联合索引-索引下推 — MySQL 5.6 起在存储引擎层预过滤，减少回表次数
• MySQL-联合索引-索引截断 — a=1 and c=3 场景下不同版本的截断处理方式

聚簇索引

• MySQL-索引-通过主键查询商品数据的过程
• MySQL-索引-Innodb 根据不同场景选择不同列作为索引

二级索引

• MySQL-索引-通过二级索引查询商品数据的过程
• MySQL-索引-覆盖索引
• MySQL-索引-回表

什么时候需要索引，什么时候不需要索引

• MySQL-索引-什么时候需要 不需要创建索引

索引优化

• MySQL-索引-优化-前缀索引优化
• MySQL-索引-优化-防止索引失效
• MySQL-索引-优化-覆盖索引优化
• MySQL-索引-优化-键索引最好是自增的

索引底层数据结构

• B+树
  • B+ 树是如何进行查询的？
• MySQL-底层B+树是双向链表（前后范围查询）且是节点内容是数据页

为什么选择 B+ 树作为索引的数据结构

• MySQL-B+树-怎样的索引数据结构是好的-Index

  • 怎样的索引的数据结构是好的？
  • 8.1 二分查找#顺序排列后二分查找高效定位数据，相比于常数时间复杂度，二分查找时间复杂度甚至更低
    • 缺点：每次查找需要计算中间位置，插入新元素的时候性能太低
  • 什么是二分查找树？
    • 缺点：但是最差情况会退化成链表，导致查询效率低
  • 什么是自平衡二叉树？
    • 优点：解决退化成链表的问题
    • 缺点：不管平衡二叉查找树还是红黑树，都会随着插入的元素增多，而导致树的高度变高，这就意味着磁盘 I/O 操作次数多，会影响整体数据查询的效率
  • 什么是 B 树
    • 优点：使用多叉树减少层数方式来减少 io 次数
    • 缺点：
      • 非叶节点也包含数据，需要花费更多的磁盘 I/O 操作次数来读到「有用的索引数据」
  • 什么是 B+ 树？
    • 只有叶子节点存储数据，io 更加规律和可预测

• MySQL-B+树-什么是B+树-Index

  • MySQL-B+树-什么是B+树与B树的差异（B+树基本概念）
  • 单点查询
  • 插入和删除效率
  • 范围查询
  • MySQL-B+树-什么是B+树-MySQL中的B+树和B+树的不同

• B+ 树是如何进行查询的？

索引失效

存储层

• MySQL-存储-Innodb怎么存储数据-Index
  • MySQL-存储-以页为单位存储数据
  • MySQL-存储-数据页结构

行格式

• MySQL 一行记录是怎么存储的？
  • MySQL 的数据存放在哪个文件？
    • 表空间文件的结构是怎么样的？
      • 1、行（row）
      • 2、页（page）
      • 3、区（extent）
        • 让链表中相邻的页的物理位置也相邻，这样就可以使用顺序 I/O 了，那么在范围查询（扫描叶子节点）的时候性能就会很高
      • 4、段（segment）
        • 段一般分为数据段、索引段和回滚段等
  • InnoDB 行格式有哪些？
    • 从 MySQL5.7 版本之后，默认使用 Dynamic 行格式
  • COMPACT 行格式长什么样？
    • 记录的额外信息
      • 1. 变长字段长度列表
      • 2. NULL 值列表
      • 3. 记录头信息
    • 记录的真实数据-三个隐藏字段
  • varchar(n) 中 N 最大取值为多少？
    • 单字段的情况
    • 多字段的情况
  • 行溢出后，MySQL 是怎么处理的？
  • 总结

单表不超过 2000w

• MySQL-单表行数-实验
• MySQL-单表行数-单表数量限制
• MySQL-单表行数-表空间
• MySQL-单表行数-页的数据结构
• MySQL-单表行数-索引的数据结构
• MySQL-单表行数-单表建议值

索引失效

• 索引存储结构
• 左和左右模糊匹配
• 对非原始值查询
  • 对索引用函数
    • MySQL-索引失效-对索引用函数#针对函数计算后的值增加索引
  • 对索引表达式计算
• 隐式类型转换
  • 右边是数字，左边字段是字符串自动转化为数字，应用了 对索引用函数
• 联合索引非最左匹配
• WHERE中的OR

锁

• MySQL 有哪些锁？
  • 全局锁
  • 表级锁
    • 表锁
    • 元数据锁
    • 意向锁
    • AUTO-INC 锁
  • 行级锁
    • Record Lock（记录锁）
    • Gap Lock（间隙锁）
    • Next-Key Lock（临键锁）
    • 插入意向锁

4. 应用/启发

（个人思考、引发的问题或工作/生活中的应用点）

5. 待办/进一步探索