關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別

在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一張張固定行列的表中；而非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)有文檔、鍵值對(duì)、圖、寬列等多種存儲(chǔ)方式。

MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)

MyISAM和InnoDB存儲(chǔ)引擎的區(qū)別

1. MyISAM只能支持表級(jí)鎖，InnoDB可以支持行級(jí)鎖和MVCC；
2. MyISAM不支持事務(wù)，InnoDB支持事務(wù)；
3. MyISAM不支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)異常崩潰后安全恢復(fù)，InnoDB支持；
4. 索引實(shí)現(xiàn)不一樣；
5. InnoDB在多核情況下讀寫能力呈線性增長(zhǎng)；
6. InnoDB支持外鍵（感覺無(wú)關(guān)緊要，畢竟現(xiàn)在盡量不用外鍵了）

事務(wù)

事務(wù)是邏輯上的一組操作，要么都執(zhí)行，要么都不執(zhí)行
用事務(wù)的原子性，隔離性和持久性來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致性。

并發(fā)事務(wù)帶來(lái)的問(wèn)題

1. 臟讀
2. 丟失更改
3. 不可重復(fù)讀
4. 幻讀

并發(fā)事務(wù)的控制方式

通過(guò)鎖或者MVCC來(lái)避免并發(fā)事務(wù)帶來(lái)的問(wèn)題。

鎖

1. 共享鎖：讀鎖，事務(wù)在讀取記錄的時(shí)候獲取共享鎖，允許多個(gè)事務(wù)讀取時(shí)也獲??；
2. 排他鎖：寫鎖/獨(dú)占鎖。

MVCC（多版本并發(fā)控制方法）

對(duì)一份數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)多個(gè)版本，通過(guò)事務(wù)的可見性來(lái)保證事務(wù)能看到自己應(yīng)該看到的版本。
MVCC 在 MySQL 中實(shí)現(xiàn)所依賴的手段主要是: 隱藏字段、read view、undo log。

事務(wù)隔離級(jí)別

1. 讀取未提交
2. 讀取已提交
3. 可重復(fù)讀
4. 可串行化

索引

常見索引列建議

• 出現(xiàn)在 SELECT、UPDATE、DELETE 語(yǔ)句的 WHERE 從句中的列
• 包含在 ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT 中的字段
• 不要將符合 1 和 2 中的字段的列都建立一個(gè)索引， 通常將 1、2 中的字段建立聯(lián)合索引效果更好
• 多表 join 的關(guān)聯(lián)列

如何選擇索引列的順序

• 區(qū)分度高的放到聯(lián)合索引的最左側(cè)
• 字段長(zhǎng)度小的放到聯(lián)合索引的最左側(cè)
• 使用最頻繁的列放到聯(lián)合索引最左側(cè)

索引的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：在數(shù)據(jù)量大的情況下，索引能提高查詢速度；通過(guò)創(chuàng)建唯一性索引，可以保證數(shù)據(jù)庫(kù)表中每一行數(shù)據(jù)的唯一性
缺點(diǎn)：創(chuàng)建索引需要耗費(fèi)時(shí)間，影響插入效率；索引也是數(shù)據(jù)文件，占用存儲(chǔ)空間

索引結(jié)構(gòu)

在InnoDB中，主索引的鍵是主鍵，葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)就是該條記錄，其他索引葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)是主鍵值。因此，使用輔助索引查到的只是主鍵值，還要再走一遍主索引才能拿到數(shù)據(jù)。

MyISAM 引擎中，B+Tree 葉節(jié)點(diǎn)的 data 域存放的是數(shù)據(jù)記錄的地址。在索引檢索的時(shí)候，首先按照 B+Tree 搜索算法搜索索引，如果指定的 Key 存在，則取出其 data 域的值，然后以 data 域的值為地址讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄。這被稱為“非聚簇索引（非聚集索引）”。
InnoDB 引擎中，其數(shù)據(jù)文件本身就是索引文件。相比 MyISAM，索引文件和數(shù)據(jù)文件是分離的，其表數(shù)據(jù)文件本身就是按 B+Tree 組織的一個(gè)索引結(jié)構(gòu)，樹的葉節(jié)點(diǎn) data 域保存了完整的數(shù)據(jù)記錄。這個(gè)索引的 key 是數(shù)據(jù)表的主鍵，因此 InnoDB 表數(shù)據(jù)文件本身就是主索引。這被稱為“聚簇索引（聚集索引）”，而其余的索引都作為 輔助索引 ，輔助索引的 data 域存儲(chǔ)相應(yīng)記錄主鍵的值而不是地址，這也是和 MyISAM 不同的地方。在根據(jù)主索引搜索時(shí)，直接找到 key 所在的節(jié)點(diǎn)即可取出數(shù)據(jù)；在根據(jù)輔助索引查找時(shí)，則需要先取出主鍵的值，再走一遍主索引。 因此，在設(shè)計(jì)表的時(shí)候，不建議使用過(guò)長(zhǎng)的字段作為主鍵，也不建議使用非單調(diào)的字段作為主鍵，這樣會(huì)造成主索引頻繁分裂。

聯(lián)合索引和覆蓋索引的區(qū)別

使用表中的多個(gè)字段創(chuàng)建索引，就是 聯(lián)合索引，也叫 組合索引 或 復(fù)合索引。
覆蓋索引即需要查詢的字段正好是索引的字段，那么直接根據(jù)該索引，就可以查到數(shù)據(jù)了，而無(wú)需回表查詢。

聚簇索引

索引和數(shù)據(jù)放在一起的就是聚簇索引，優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需回表查詢。

索引失效

• 使用 SELECT * 進(jìn)行查詢;
• 創(chuàng)建了組合索引，但查詢條件未準(zhǔn)守最左匹配原則;
• 在索引列上進(jìn)行計(jì)算、函數(shù)、類型轉(zhuǎn)換等操作;
• 以 % 開頭的 LIKE 查詢比如 like '%abc';
• 查詢條件中使用 or，且 or 的前后條件中有一個(gè)列沒有索引，涉及的索引都不會(huì)被使用到;
• 發(fā)生隱式轉(zhuǎn)換

MySQL日志

二進(jìn)制日志 binlog（歸檔日志），事務(wù)日志 redo log（重做日志）和 undo log（回滾日志）

redo log(重做日志）

redo log（重做日志）是InnoDB存儲(chǔ)引擎獨(dú)有的，它讓MySQL擁有了崩潰恢復(fù)能力。
比如 MySQL 實(shí)例掛了或宕機(jī)了，重啟時(shí)，InnoDB存儲(chǔ)引擎會(huì)使用redo log恢復(fù)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的持久性與完整性。

執(zhí)行時(shí)機(jī)

每次更新數(shù)據(jù)時(shí)都將更新信息記錄到重做日志緩存中，然后當(dāng)事務(wù)提交后，使用默認(rèn)策略將緩存寫到硬盤中的重做日志中。

存儲(chǔ)形式

硬盤上存儲(chǔ)的 redo log 日志文件不只一個(gè)，而是以一個(gè)日志文件組的形式出現(xiàn)的，每個(gè)的redo日志文件大小都是一樣的。比如可以配置為一組4個(gè)文件，每個(gè)文件的大小是 1GB，整個(gè) redo log 日志文件組可以記錄4G的內(nèi)容。
它采用的是環(huán)形數(shù)組形式，從頭開始寫，寫到末尾又回到頭循環(huán)寫，

bin log(歸檔日志）

邏輯日志，記錄語(yǔ)句的原始邏輯，用來(lái)數(shù)據(jù)備份，主從復(fù)制等。

記錄格式

• statement: 記錄的內(nèi)容是SQL語(yǔ)句原文
• row: 記錄的內(nèi)容不再是簡(jiǎn)單的SQL語(yǔ)句了，還包含操作的具體數(shù)據(jù)。為了解決語(yǔ)句中包含now()之類語(yǔ)句而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不一致。
• mixed 混合形式，僅在需要實(shí)時(shí)計(jì)算的地方采用row。

執(zhí)行時(shí)機(jī)

• 事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中，先把日志不斷寫到binlog cache，事務(wù)提交的時(shí)候，再把binlog cache合并后寫到binlog文件中。
• 二進(jìn)制日志僅在事務(wù)提交時(shí)記錄，并且對(duì)于每一個(gè)事務(wù)，僅包含對(duì)應(yīng)事務(wù)的一個(gè)日志
• 重做日志其記錄的物理操作日志，因此每個(gè)事務(wù)對(duì)應(yīng)多個(gè)日志條目，并且事務(wù)的重做日志寫入是并發(fā)的，并非在事務(wù)提交時(shí)寫入，故其在文件中記錄的順序并非是事務(wù)開始的順序（下圖中帶有*的，意為該事務(wù)的提交）

兩階段提交

在事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中記錄的redo log不會(huì)直接提交，而是進(jìn)入prepare預(yù)備階段，等事務(wù)執(zhí)行完畢且bin log寫入后，再將redo log轉(zhuǎn)為commit階段。

undo log(回滾日志）

• 當(dāng)事務(wù)回滾時(shí)用于將數(shù)據(jù)恢復(fù)到修改前的樣子
• 另一個(gè)作用是 MVCC ，當(dāng)讀取記錄時(shí)，若該記錄被其他事務(wù)占用或當(dāng)前版本對(duì)該事務(wù)不可見，則可以通過(guò) undo log 讀取之前的版本數(shù)據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)非鎖定讀

總結(jié)

MySQL InnoDB 引擎使用 redo log(重做日志) 保證事務(wù)的持久性，使用 undo log(回滾日志) 來(lái)保證事務(wù)的原子性。MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)備份、主備、主主、主從都離不開binlog，需要依靠binlog來(lái)同步數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)一致性。