MySQL常见问题

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简单记录MySQL中常见的概念和相关原理。

参考：

• https://www.cnblogs.com/hsmwlyl/p/10719152.html
• https://www.cnblogs.com/xiaocen/p/3720338.html
• https://www.cnblogs.com/nickchen121/archive/2019/07/08/11152523.html

事务的四大特性（ACID）

• 原子性：不可分割的操作单元，事务中所有操作，要么全部成功；要么撤回到执行事务之前的状态。
• 一致性：如果在执行事务之前数据库是一致的，那么在执行事务之后数据库也还是一致的。
• 隔离性：事务操作之间彼此独立和透明互不影响。事务独立运行。这通常使用锁来实现。一个事务处理后的结果，影响了其他事务，那么其他事务会撤回。事务的100%隔离，需要牺牲速度。
• 持久性：事务一旦提交，其结果就是永久的。即便发生系统故障，也能恢复。

MySQL事务的隔离级别

• 未提交读(Read Uncommitted)：允许脏读，其他事务只要修改了数据，即使未提交，本事务也能看到修改后的数据值。也就是可能读取到其他会话中未提交事务修改的数据。
• 提交读(Read Committed)：只能读取到已经提交的数据。Oracle等多数数据库默认都是该级别 (不重复读)。
• 可重复读(Repeated Read)：可重复读。无论其他事务是否修改并提交了数据，在这个事务中看到的数据值始终不受其他事务影响。(MySQL默认)
• 串行读(Serializable)：完全串行化的读，每次读都需要获得表级共享锁，读写相互都会阻塞。

索引

索引，是数据库管理系统中一个排序的数据结构，以协助快速查询、更新数据库表中数据。通常有B+树实现，存储引擎不会再去扫描整张表得到需要的数据；它从根节点开始，根节点保存了子节点的指针，存储引擎会根据指针快速寻找数据。

• B+ 树索引：根节点的槽中存放了指向子节点的指针，存储引擎根据这些指针向下层查找；通过比较节点页的值和要查找的值可以找到合适的指针进入下层子节点，这些指针实际上定义了子节点页中值的上限和下限，最终存储引擎要么找到对应的值，要么该记录不存在；
  • 性质1：IO次数取决于b+数的高度h，假设当前数据表的数据为N，每个磁盘块的数据项的数量是m，则有h=㏒(m+1)N，当数据量N一定的情况下，m越大，h越小；而m = 磁盘块的大小 / 数据项的大小，磁盘块的大小也就是一个数据页的大小，是固定的，如果数据项占的空间越小，数据项的数量越多，树的高度越低。
  • 性质2：索引的最左匹配特性：当b+树的数据项是复合的数据结构，比如(name,age,sex)的时候，b+数是按照从左到右的顺序来建立搜索树的，比如当(张三,20,F)这样的数据来检索的时候，b+树会优先比较name来确定下一步的所搜方向，如果name相同再依次比较age和sex，最后得到检索的数据。
• 聚集索引和辅助索引
  • 相同点：不管是聚集索引还是辅助索引，其内部都是B+树的形式，即高度是平衡的，叶子结点存放着所有的数据。
  • 不同点：聚集索引中，叶子节点存放的全部数据，直接指向数据页；辅助索引的叶子节点不包含行记录的全部数据，叶子节点除了包含键值以外，还包含一个书签，用来指明与索引相对应的行数据的具体位置。
  • 聚集索引的优点：1、对主键的排序查找和范围查找速度非常快，叶子节点的数据就是用户所要查询的数据；2、范围查询，通过叶子节点的上层中间节点就可以得到页的范围，之后直接读取数据页即可
  • 聚集索引的缺点：1、如果数据全部都放在内存中，则访问速度就没那么重要了，聚簇索引也就没什么优势了；2、插入速度严重依赖于插入顺序；3、更新索引代价大，因为要强制每个行移动到新的位置
  • 每个表只能有一个聚集索引，因为目录只能按照一种方法进行排序。但是可以有多个非聚集索引。比如说字典是按字的拼音顺序的聚集索引，但是却可以有偏旁这种非聚集索引。
• 哈希索引：基于哈希表实现，只有精确匹配索引所有列的查询才有效；哈希索引将所有的哈希码存储在索引中，同时在哈希表中保存指向每个数据行的指针；不支持排序、范围查询、发生哈希冲突时也要维护
• 索引操作：
  • 查看索引：show indexes from students
  • 显示查询的执行过程：explain select xxx
  • 添加索引：alter table students add index(Age)

数据库3大范式

• 第一范式：1NF是对属性的原子性约束，要求字段具有原子性，不可再分解
• 第二范式：2NF是在满足第一范式的前提下，非主键字段不能出现部分依赖主键；解决：消除复合主键就可避免出现部分以来，可增加单列关键字（比如说主键字段有货物类型和ID两个，但是“注意事项”这个非主属性之部分依赖与“货物类型”，并不依赖ID，所以不符合第二范式）
• 第三范式：3NF是在满足第二范式的前提下，非主键字段不能出现传递依赖，比如某个字段a依赖于主键，而一些字段依赖字段a，这就是传递依赖。解决：将一个实体信息的数据放在一个表内实现
  第2范式就是在第1范式的基础上再保障非主属性完全依赖于主属性；第3范式，在2NF基础上消除传递依赖

脏读 & 不可重复读 & 幻读

• 脏读：指事务T1将某一值修改，然后事务T2读取该值，此后T1因为某种原因撤销对该值的修改，这就导致了T2所读取到的数据是无效的。（发生了数据回滚）
• 不可重复读：是指在数据库访问时，一个事务范围内的两次相同查询却返回了不同数据。（发生了数据的更新）
• 幻读：第一个事务对一个表中的数据进行了修改，同时事务2插入了数据，结果事务1结束发现有一条数据没有发生更改。（更新数据时插入了新数据）
• 不可重复度的重点在于更新和删除，需要加行锁， 幻读的重点在于插入，需要加表锁。

MyISAM和MySQL之间的区别

• InnoDB支持事务，MyISAM不支持
• InnoDB支持外键，MyISAM不支持
• InnoDB支持行锁（默认）和表锁，MyISAM是表锁

delete、drop、truncate区别

• delete和truncate用来删除数据、drop将表结构和数据一起删除了
• 当你不再需要该表时， 用 drop
• 不需要表中所有数据，但是还要保留表结构，用truncate
• 不需要表中的部分数据时，用delete

MySQL常见问题

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