MySQL进阶篇

Hnx
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MySQL进阶篇

一、存储引擎

MySQL体系结构

  • 连接层
  • 服务层
  • 引擎层
  • 存储层

存储引擎简介

存储引擎就是存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式。存储引擎是基于表的，而不是基于库的，所以存储引擎也可被称为表类型。

show engines;

-- 指定存储引擎
-- 在创建表的最后，加上 engine = 引擎名

存储引擎特点

  • InnoDB
    • 特点
      • DML操作遵循ACID模型，支持事务；
      • 行级锁，提高并发访问性能；
      • 支持外键foreign key约束，保证数据的完整性和正确性。
    • 文件
      • xxx.ibd: xxx代表表名，InnoDB引擎的每张表都会对应这样一个表空间文件，存储该表的表结构（frm、sdi）、数据和索引。
      • 参数：innodb_file_per_table
    • 逻辑存储结构
      • 表空间
      • 段
      • 区
      • 页
      • 行
  • MyISAM
    • 特点
      • 不支持事务，不支持外键
      • 支持表锁，不支持行锁
      • 访问速度快
  • Memory
    • 特点
      • 内存存放
      • hash索引
特点InnoDBMyISAMMemory
存储限制64TB有有
事务安全支持--
锁机制行锁表锁表锁
B+tree索引支持支持支持
Hash索引--支持
全文索引支持支持-
空间使用高低N/A
内存使用高低中等
批量插入速度低高高
支持外键支持--

存储引擎选择

  • InnoDB：事务外键
  • MyISAM：以读操作和插入操作为主，很少更新删除，对事务完整性、并发性要求不是很高。
  • MEMORY：内存，临时表及缓存。对大小有限制，无法保障安全性。

二、索引

索引概述

索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构（有序）。在数据之外，数据库系统还维护这满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据，这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。

索引结构

MySQL的索引是在存储引擎层实现的，不同的存储引擎有不同的结构，主要包含以下几种：

索引结构描述
B+Tree索引最常见的索引类型，大部分引擎都支持B+树索引
Hash索引底层数据解耦股使用哈希表实现的，只有精确匹配索引列的查询才有效，不支持范围查询
R-tree（空间索引）空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型，主要用于地理空间数据类型，通常使用较少
Full-text（全文索引）是一种通过建立倒排索引，快速匹配文档的方式。类似于Lucene，Dolr，ES
B树（多路平衡查找树）
B+树

MySQL索引数据数据结构对经典的B+树进行了优化。在原B+树的基础上，增加一个指向相邻叶子节点的链表指针，就形成了带有顺序指针的B+树，提高区间访问性能。

Hash索引

索引分类

分类含义特点关键字
主键索引针对与表中主键创建的索引默认自动创建，只能有一个primary
唯一索引避免同一个表中某数据列中的值重复可以有多个unique
常规索引快速定位特定数据可以有多个
全文索引全文索引查找的是文本中的关键词，而不是比较索引中的值可以有多个fulltext

在InnoDB存储引擎中，根据索引的存储形式，又可以分为以下几种：

分类含义特点
聚集索引将数据存储与索引放到一块，索引结构的叶子结点保存了行数据必须有，而且只有一个
二级索引将数据与索引分开存储，索引结构的叶子结点关联的是对应的主键可以存在多个

聚集索引选区规则：

  • 如果存在主键，主键索引就是聚集索引；
  • 如果不存在主键，将使用第一个唯一（unique）索引作为聚集索引；
  • 如果表没有主键，或没有合适的唯一索引，则InnoDB会自动生成一个rowid作为隐藏的聚集索引。

回表查询

索引语法

  • 创建索引

    create [unique|fulltext] index index_name on table_name (index_col_name,...);

  • 查看索引

    show index from table_name

  • 删除索引

    drop index index_name on table_name;

SQL性能分析

  • SQL执行频率

    show [global|session] status like 'Com_______';

  • 慢查询日志

    慢查询日志记录了所有执行时间超过指定参数（long_query_time, 单位：秒，默认10秒）的所有SQL语句的日志。

    MySQL的慢查询日志默认没有开启，需要在MySQL的配置文件（/etc/my.cnf）中配置如下信息：

    # 开启MySQL慢日志查询开关
slow_query_log=1
# 设置时间为2秒
long_query_time=2

    设置完毕之后，通过以下指令重新启动MySQL服务器进行测试，查看慢日志文件中记录的信息**/var/lib/mysql/localhost-slow.log**。

  • profile详情

    show profiles 能够在做SQL优化时帮助我们了解时间都耗费在哪。通过have_profiling参数，能够看到当前MySQL是否支持profile操作：

    select @@have_profiling;

    默认profiling是关闭的

    set profiling=1;

-- 查看每一条SQL的耗时基本情况
show profiles;
-- 查看指定query_id的SQL语句各个阶段的耗时情况
show profile for query query_id;
-- 查看指定query_id的SQL语句cpu使用情况
show profile cpu for query query_id;

  • explain执行计划

    explain或者desc命令获取MySQL如何执行select语句的信息，包括在select语句执行过程中表如何连接和连接的顺序。

    语法：

    -- 直接在select语句之前加上关键字 explain/desc
explain select 字段列表 from 表名 where 条件;

    explain执行计划

    • id

      select查询的序列号，表示查询中执行select子句或者操作表的顺序（id相同，执行顺序从上到下；id不同，值越大越先执行）。

    • select_type

      表示select的类型，常见的取值有simple（简单表，即不实用表连接或子查询）、primary（主查询，即外层的查询）、union（union中的第二个或者后面的查询语句）、subquery（select、where之后包含了子查询）等

    • type

      表示连接类型，性能由好到差的连接类型为，null、system、const、eq_ref、ref、range、index、all。

    • possible_key

      显示可能应用在这张表上的索引，一个或多个。

    • key

      实际使用的索引，或null

    • key_len

      表示索引中使用的字节数

    • rows

      MySQL认为必须要执行查询的行数，在InnoDB引擎的表中，是一个估计值，可能不准确

索引使用

  • 最左前缀法则

    如果索引了多列，要遵守最左前缀法则。最左前缀法则指的是查询从索引的最左列开始，并且不跳过索引中的列。

    如果跳跃某一列，索引将部分失效。

  • 范围查询

    联合索引中，出现范围查询(>,<)，范围查询右侧的列索引失效，尽量使用>=,<=。

  • 索引列运算

    在索引列上进行运算操作，索引将失效。

  • 字符串不加引号

    字符串查询是，不加引号，索引将失效。

  • 模糊查询

    如果仅仅是尾部模糊匹配，索引不会失效。如果是头部模糊匹配，索引失效。

索引设计原则

三、SQL优化

四、视图/存储过程/触发器

锁

InnoDB引擎

MySQL管理

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