MySQL高级部分

一、什么是索引?

索引(index)是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。

二、索引的优劣势?

优势
1) 类似于书籍的目录索引,提高数据检索的效率,降低数据库的IO成本。
2) 通过索引列对数据进行排序,降低数据排序的成本,降低CPU的消耗。

劣势
1) 实际上索引也是一张表,该表中保存了主键与索引字段,并指向实体类的记录,所以索引列也是要占用空间的。
2) 虽然索引大大提高了查询效率,同时却也降低更新表的速度,如对表进行INSERT、UPDATE、DELETE。因为更新表时,MySQL 不仅要保存数据,还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列的字段,都会调整因为更新所带来的键值变化后的索引信息。

三、MySQL的索引结构?

MySQL目前提供了以下4种索引类型:

  • BTREE 索引 : 最常见的索引类型,大部分索引都支持 B 树索引。
  • HASH 索引:只有Memory引擎支持 , 使用场景简单 。
  • R-tree 索引(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,不做特别介绍。
  • Full-text (全文索引) :全文索引也是MyISAM的一个特殊索引类型,主要用于全文索引,InnoDB从
    Mysql5.6版本开始支持全文索引

我们平常所说的索引,如果没有特别指明,都是指B+树(多路搜索树,并不一定是二叉的)结构组织的索引。其中聚集索引、复合索引、前缀索引、唯一索引默认都是使用 B+tree 索引,统称为 索引。
在这里插入图片描述

四、BTree和B+Tree的结构?

参考文章

五、索引的分类?

1) 单值索引 :即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引
2) 唯一索引 :索引列的值必须唯一,但允许有空值
3) 复合索引 :即一个索引包含多个列

六、如何创建、查看、删除索引?

索引在创建表的时候,可以同时创建, 也可以随时增加新的索引。

语法:

CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX index_name
[USING index_type]
ON tbl_name(index_col_name,...)

示例: 为city表中的city_name字段创建索引 ;

create index  idx_city_name on city(city_name);

其中 idx_city_name 为索引名称 city为表名 city_name为city表的列名

查看索引
语法:

show index from table_name; 

删除索引
语法 :

DROP INDEX index_name ON tbl_name;

七、索引设计的原则?

  • 1、对查询频次较高,且数据量比较大的表建立索引。
  • 2、索引字段的选择,最佳候选列应当从 where子句的条件中提取,如果where子句中的组合比较多,那么应当挑选最常用、过滤效果最好的列的组合。
  • 3、使用唯一索引,区分度越高,使用索引的效率越高。
  • 4、索引可以有效的提升查询数据的效率,但索引数量不是多多益善,索引越多,维护索引的代价自然也就水涨船高。对于插入、更新、删除等DML操作比较频繁的表来说,索引过多,会引入相当高的维护代价,降低DML操作的效率,增加相应操作的时间消耗。另外索引过多的话,MySQL也会犯选择困难病,虽然最终仍然会找到一个可用的索引,但无疑提高了选择的代价。
  • 5、使用短索引,索引创建之后也是使用硬盘来存储的,因此提升索引访问的 I/O效率,也可以提升总体的访问效率。假如构成索引的字段总长度比较短,那么在给定大小的存储块内可以存储更多的索引值,相应的可以有效的提升MySQL访问索引的I/O效率。
  • 6、利用最左前缀, N个列组合而成的组合索引,那么相当于是创建了N个索引,如果查询时where子句中使用了组成该索引的前几个字段,那么这条查询SQL可以利用组合索引来提升查询效率。

联合索引的最左原则

联合索引的最左原则就是建立索引KEY union_index (a,b,c)时,等于建立了(a)、(a,b)、(a,b,c)三个索引,从形式上看就是索引向左侧聚集,所以叫做最左原则,因此最常用的条件应该放到联合索引的组左侧

创建复合索引 :

CREATE INDEX idx_name_email_status ON tb_seller(NAME,email,STATUS);
就相当于
对name 创建索引 ;
对name , email 创建了索引 ;
对name , email, status 创建了索引 ;

八、什么是视图?

视图(View)是一种虚拟存在的表。视图并不在数据库中实际存在,行和列数据来自定义视图的查询中使用的表,并且是在使用视图时动态生成的。通俗的讲,视图就是一条SELECT语句执行后返回的结果集。所以我们在创建视图的时候,主要的工作就落在创建这条SQL查询语句上。

视图相对于普通的表的优势主要包括以下几项。
简单:使用视图的用户完全不需要关心后面对应的表的结构、关联条件和筛选条件,对用户来说已经是过滤好的复合条件的结果集。
安全:使用视图的用户只能访问他们被允许查询的结果集,对表的权限管理并不能限制到某个行某个列,但是通过视图就可以简单的实现。
数据独立:一旦视图的结构确定了,可以屏蔽表结构变化对用户的影响,源表增加列对视图没有影响;源表修改列名,则可以通过修改视图来解决,不会造成对访问者的影响。

九、如何创建、修改、查看、删除视图?

创建视图的语法为:

CREATE [OR REPLACE] [ALGORITHM = {UNDEFINED | MERGE | TEMPTABLE}]
VIEW view_name [(column_list)]
AS select_statement
[WITH [CASCADED | LOCAL] CHECK OPTION]

修改视图的语法为:

ALTER [ALGORITHM = {UNDEFINED | MERGE | TEMPTABLE}]
VIEW view_name [(column_list)]
AS select_statement
[WITH [CASCADED | LOCAL] CHECK OPTION]

选项 :
WITH [CASCADED | LOCAL] CHECK OPTION 决定了是否允许更新数据使记录不再满足视图的条件。
LOCAL : 只要满足本视图的条件就可以更新。
CASCADED : 必须满足所有针对该视图的所有视图的条件才可以更新。 默认值.

示例 , 创建city_country_view视图 , 执行如下SQL :

create or replace view city_country_view
as
select t.*,c.country_name from country c , city t where c.country_id = t.country_id;

查看视图
从 MySQL 5.1 版本开始,使用 SHOW TABLES 命令的时候不仅显示表的名字,同时也会显示视图的名字,而不存在单独显示视图的 SHOW VIEWS 命令。

删除视图

DROP VIEW [IF EXISTS] view_name [, view_name] ...[RESTRICT | CASCADE] 

删除视图示例:

DROP VIEW city_country_view ;

十、什么是存储过程?

存储过程和函数是 事先经过编译并存储在数据库中的一段 SQL 语句的集合,调用存储过程和函数可以简化应用开发人员的很多工作,减少数据在数据库和应用服务器之间的传输,对于提高数据处理的效率是有好处的。
存储过程和函数的区别在于函数必须有返回值,而存储过程没有

十一、如何创建、调用、查看存储过程?

语法

CREATE PROCEDURE procedure_name ([proc_parameter[,...]])
begin
-- SQL语句
end ;

示例:

delimiter $
create procedure pro_test1()
begin
select 'Hello Mysql' ;
end$
delimiter ;

DELIMITER
该关键字用来声明SQL语句的分隔符 , 告诉 MySQL 解释器,该段命令是否已经结束了,mysql是否可以执行了。
默认情况下,delimiter是分号;。在命令行客户端中,如果有一行命令以分号结束,那么回车后,mysql将会执行该命令。

调用存储过程语法:

call procedure_name() ; 

查看存储过程

--  查询db_name数据库中的所有的存储过程
select name from mysql.proc where db='db_name';
-- 查询存储过程的状态信息
show procedure status;
-- 查询某个存储过程的定义
show create procedure test.pro_test1 \G;

删除存储过程

DROP PROCEDURE [IF EXISTS] sp_name ;

十二、什么是触发器?

触发器是与表有关的数据库对象,指在 insert/update/delete 之前或之后,触发并执行触发器中定义的SQL语句集合。触发器的这种特性可以协助应用在数据库端确保数据的完整性 , 日志记录 , 数据校验等操作 。
使用别名 OLD 和 NEW 来引用触发器中发生变化的记录内容,这与其他的数据库是相似的。现在触发器还只支持行级触发,不支持语句级触发。
在这里插入图片描述

十三、如何创建、删除、查看触发器?

创建触发器语法结构 :

create trigger trigger_name
before/after insert/update/delete
on tbl_name
[ for each row ]  -- 行级触发器
begin
trigger_stmt ;
end;

示例
需求:通过触发器记录 emp 表的数据变更日志 , 包含增加, 修改 , 删除 ;

首先创建一张日志表 :

create table emp_logs(
id int(11) not null auto_increment,
operation varchar(20) not null comment '操作类型, insert/update/delete',
operate_time datetime not null comment '操作时间',
operate_id int(11) not null comment '操作表的ID',
operate_params varchar(500) comment '操作参数',
primary key(`id`)
)engine=innodb default charset=utf8;

创建 insert 型触发器,完成插入数据时的日志记录

DELIMITER $
create trigger emp_logs_insert_trigger
after insert
on emp
for each row
begin
 insert into emp_logs (id,operation,operate_time,operate_id,operate_params)
values(null,'insert',now(),new.id,concat('插入后(id:',new.id,', name:',new.name,',
age:',new.age,', salary:',new.salary,')'));
end $
DELIMITER ;

创建 update 型触发器,完成更新数据时的日志记录 :

DELIMITER $
create trigger emp_logs_update_trigger
after update
on emp
for each row
begin
 insert into emp_logs (id,operation,operate_time,operate_id,operate_params)
values(null,'update',now(),new.id,concat('修改前(id:',old.id,', name:',old.name,',
age:',old.age,', salary:',old.salary,') , 修改后(id',new.id, 'name:',new.name,',
age:',new.age,', salary:',new.salary,')'));                    
              
end $
DELIMITER ;

创建delete 行的触发器 , 完成删除数据时的日志记录 :

DELIMITER $
create trigger emp_logs_delete_trigger
after delete
on emp
for each row
begin
 insert into emp_logs (id,operation,operate_time,operate_id,operate_params)
values(null,'delete',now(),old.id,concat('删除前(id:',old.id,', name:',old.name,',
age:',old.age,', salary:',old.salary,')'));                            
end $
DELIMITER ;

测试:

insert into emp(id,name,age,salary) values(null, '光明左使',30,3500);
insert into emp(id,name,age,salary) values(null, '光明右使',33,3200);
update emp set age = 39 where id = 3;
delete from emp where id = 5;

删除触发器

drop trigger [schema_name.]trigger_name 

如果没有指定 schema_name,默认为当前数据库 。

查看触发器
可以通过执行 SHOW TRIGGERS 命令查看触发器的状态、语法等信息。

show triggers

十四、MySQL的体系结构?

在这里插入图片描述
整个 MySQL Server由以下组成

  • Connection Pool : 连接池组件
  • Management Services & Utilities : 管理服务和工具组件
  • SQL Interface : SQL 接口组件
  • Parser : 查询分析器组件
  • Optimizer : 优化器组件
  • Caches & Buffers : 缓冲池组件
  • Pluggable Storage Engines : 存储引擎
  • File System : 文件系统

十五、MySQL的存储引擎?

可以通过指定 show engines , 来查询当前数据库支持的存储引擎 :
在这里插入图片描述
注意: MySQL5.5之前的默认存储引擎是MyISAM,5.5之后就改为了InnoDB。

查看Mysql数据库默认的存储引擎 , 指令 :

show variables like '%storage_engine%'  

十六、MyISAM和InnoDB存储引擎的区别?

在这里插入图片描述
InnoDB存储引擎是Mysql5.5版本后的默认存储引擎。InnoDB存储引擎提供了具有提交、回滚、崩溃恢复能力的事务安全。
但是对比MyISAM的存储引擎,InnoDB写的处理效率差一些,并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引。
InnoDB 支持事务、外键、行锁
存储方式:
InnoDB 存储表和索引有以下两种方式 :
①. 使用共享表空间存储, 这种方式创建的表的表结构保存在.frm文件中, 数据和索引保存在
innodb_data_home_dir 和 innodb_data_file_path定义的表空间中,可以是多个文件。
②. 使用多表空间存储, 这种方式创建的表的表结构仍然存在 .frm 文件中,但是每个表的数据和索引单独保存在.ibd 中。

MyISAM 不支持事务、也不支持外键,和行锁其优势是访问的速度快,对事务的完整性没有要求或者以SELECT、INSERT为主的应用基本上都可以使用这个引擎来创建表 。
文件存储方式
每个MyISAM在磁盘上存储成3个文件,其文件名都和表名相同,但拓展名分别是 :
.frm (存储表定义);
.MYD(MYData , 存储数据);
.MYI(MYIndex , 存储索引);

MEMORY:
Memory存储引擎将表的数据存放在内存中。每个MEMORY表实际对应一个磁盘文件,格式是.frm ,该文件中只存储表的结构,而其数据文件,都是存储在内存中,这样有利于数据的快速处理,提高整个表的效率。MEMORY类型的表访问非常地快,因为他的数据是存放在内存中的,并且默认使用HASH索引 , 但是服务一旦关闭,表中的数据就会丢失。

MERGE
MERGE存储引擎是一组MyISAM表的组合,这些MyISAM表必须结构完全相同,MERGE表本身并没有存储数据,对MERGE类型的表可以进行查询、更新、删除操作,这些操作实际上是对内部的MyISAM表进行的。对于MERGE类型表的插入操作,是通过INSERT_METHOD子句定义插入的表,可以有3个不同的值,使用FIRST 或LAST 值使得插入操作被相应地作用在第一或者最后一个表上,不定义这个子句或者定义为NO,表示不能对这个MERGE表执行插入操作。
可以对MERGE表进行DROP操作,但是这个操作只是删除MERGE表的定义,对内部的表是没有任何影响的。

十七、如何选择MySQL的存储引擎?

在选择存储引擎时,应该根据应用系统的特点选择合适的存储引擎。对于复杂的应用系统,还可以根据实际情况选择多种存储引擎进行组合。以下是几种常用的存储引擎的使用环境。

InnoDB : 是Mysql的默认存储引擎,用于事务处理应用程序,支持外键。如果应用对事务的完整性有比较高的要求,在并发条件下要求数据的一致性,数据操作除了插入和查询意外,还包含很多的更新、删除操作,那么InnoDB存储引擎是比较合适的选择。InnoDB存储引擎除了有效的降低由于删除和更新导致的锁定, 还可以确保事务的完整提交和回滚,对于类似于计费系统或者财务系统等对数据准确性要求比较高的系统,InnoDB是最合适的选择。

MyISAM : 如果应用是以读操作和插入操作为主,只有很少的更新和删除操作,并且对事务的完整性、并发性要求不是很高,那么选择这个存储引擎是非常合适的。

MEMORY :将所有数据保存在RAM中,在需要快速定位记录和其他类似数据环境下,可以提供几块的访问。MEMORY的缺陷就是对表的大小有限制,太大的表无法缓存在内存中,其次是要确保表的数据可以恢复,数据库异常终止后表中的数据是可以恢复的。MEMORY表通常用于更新不太频繁的小表,用以快速得到访问结果。

MERGE :用于将一系列等同的MyISAM表以逻辑方式组合在一起,并作为一个对象引用他们。MERGE表的优点在于可以突破对单个MyISAM表的大小限制,并且通过将不同的表分布在多个磁盘上,可以有效的改善MERGE表的访问效率。这对于存储诸如数据仓储等VLDB环境十分合适。

十八、如何优化SQL?

首先定位低效率的SQL

可以通过以下两种方式定位执行效率较低的 SQL 语句。
慢查询日志 : 通过慢查询日志定位那些执行效率较低的 SQL 语句,用–log-slow-queries[=file_name]选项启动时,mysqld 写一个包含所有执行时间超过 long_query_time 秒的 SQL 语句的日志文件。

show processlist : 慢查询日志在查询结束以后才纪录,所以在应用反映执行效率出现问题的时候查询慢查询日志并不能定位问题,可以使用show processlist命令查看当前MySQL在进行的线程,包括线程的状态、是否锁表等,可以实时地查看 SQL 的执行情况,同时对一些锁表操作进行优化。

explain关键字的使用

查询到效率低的 SQL 语句后,可以通过 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。
查询SQL语句的执行计划 :

explain   select * from tb_item where id = 1; 

在这里插入图片描述
上面十个列的含义必须理解:
在这里插入图片描述
下面分别对上面表中的九个字段进行详细解释:

  • 1、id
    1) id 相同表示加载表的顺序是从上到下
    在这里插入图片描述
    2) id 不同id值越大,优先级越高,越先被执行。
    在这里插入图片描述
    3) id 有相同,也有不同,同时存在。id相同的可以认为是一组,从上往下顺序执行;在所有的组中,id的值越大,优先级越高,越先执行。
    在这里插入图片描述

  • 2、select_type
    表示 SELECT 的类型,常见的取值,如下表所示
    在这里插入图片描述

  • 3、table
    展示这一行的数据是关于哪一张表的

  • 4、type
    非常重要
    type 显示的是访问类型,是较为重要的一个指标,可取值为:
    在这里插入图片描述
    range where 后出现 ‘***%’ 也是range

结果值从最好到最坏依次是:

NULL > system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge >
unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

一般来说, 我们需要保证查询至少达到 range 级别, 最好达到ref 。

  • 5、6、7、key
    possible_keys : 显示可能应用在这张表的索引, 一个或多个。

key : 实际使用的索引, 如果为NULL, 则没有使用索引。

key_len : 表示索引中使用的字节数, 该值为索引字段最大可能长度,并非实际使用长度,在不损失精确性的前提下, 长度越短越好 。

  • 8、rows
    扫描行的数量。

  • 9、extra
    其他的额外的执行计划信息,在该列展示 。
    在这里插入图片描述

索引的使用

索引是数据库优化最常用也是最重要的手段之一, 通过索引通常可以帮助用户解决大多数的MySQL的性能优化问题。

使用索引带来性能优化的示例:

A. 根据ID查询
select * from tb_item where id = 1999\G;
在这里插入图片描述
查询速度很快, 接近0s , 主要的原因是因为id为主键, 有索引;

2). 根据 title 进行精确查询

select * from tb_item where title = 'iphoneX 移动3G 32G941'\G;  

在这里插入图片描述
可以看到 需要9.15S 性能非常低

此时 使用explain 查看 SQL语句的执行计划 :
在这里插入图片描述
可以看到 并未使用索引

处理方案 , 针对title字段, 创建索引 :

create index idx_item_title on tb_item(title); 

在这里插入图片描述
这里大约300w条数据 创建索引使用了 3min多

索引创建完成之后,再次进行查询 :

在这里插入图片描述
可以看到性能有质的提升
通过 explain , 查看执行计划,执行SQL时使用了刚才创建的索引
在这里插入图片描述

避免索引失效

准备测试环境

创建表:

-- 创建表
create table `tb_seller` (
`sellerid` varchar (100),
`name` varchar (100),
`nickname` varchar (50),
`password` varchar (60),
`status` varchar (1),
`address` varchar (100),
`createtime` datetime,
 primary key(`sellerid`)
)engine=innodb default charset=utf8mb4;

-- 插入数据
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('alibaba','阿里巴巴','阿里小
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','1','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('baidu','百度科技有限公司','百度小
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','1','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('huawei','华为科技有限公司','华为小
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','0','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('itcast','传智播客教育科技有限公司','传智播
客','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','1','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('itheima','黑马程序员','黑马程序
员','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','0','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('luoji','罗技科技有限公司','罗技小
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','1','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('oppo','OPPO科技有限公司','OPPO官方旗舰
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','0','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('ourpalm','掌趣科技股份有限公司','掌趣小
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','1','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('qiandu','千度科技','千度小
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','2','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('sina','新浪科技有限公司','新浪官方旗舰
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','1','北京市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('xiaomi','小米科技','小米官方旗舰
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','1','西安市','2088-01-01 12:00:00');
insert into `tb_seller` (`sellerid`, `name`, `nickname`, `password`, `status`,
`address`, `createtime`) values('yijia','宜家家居','宜家家居旗舰
店','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e','1','北京市','2088-01-01 12:00:00');

-- 创建索引
create index idx_seller_name_sta_addr on tb_seller(name,status,address);

1). 全值匹配 ,对索引中所有列都指定具体值。
该情况下,索引生效,执行效率高。

explain  select * from tb_seller where name='小米科技' and status='1' and address='北京市'\G;

在这里插入图片描述
2). 最左前缀法则
如果索引了多列,要遵守最左前缀法则。指的是查询从索引的最左前列开始,并且不跳过索引中的列。
匹配最左前缀法则,走索引:
在这里插入图片描述
可以看到 type 是ref 但是 keylength 是不同的

违反最左前缀法则 , 索引失效:
在这里插入图片描述
如果符合最左法则,但是出现跳跃某一列,只有最左列索引生效:
在这里插入图片描述
3). 范围查询右边的列,不能使用索引
在这里插入图片描述
根据前面的两个字段 name , status 查询是走索引的, 但是最后一个条件address 没有用到索引

4). 不要在索引列上进行运算操作,否则 索引将失效
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5). 字符串不加单引号,造成索引失效
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由于,在查询时,没有对字符串加单引号, MySQL的查询优化器,会自动的进行类型转换,造成索引失效。

**6). 尽量使用覆盖索引,避免select ***
尽量使用覆盖索引(只访问索引的查询(索引列完全包含查询列)),减少select *
在这里插入图片描述
如果查询列,超出索引列,也会降低性能
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TIP :
using index :使用覆盖索引的时候就会出现
using where:在查找使用索引的情况下,需要回表去查询所需的数据
using index condition:查找使用了索引,但是需要回表查询数据
using index ; using where:查找使用了索引,但是需要的数据都在索引列中能找到,所以不需要回表
查询数据

7). 用or分割开的条件, 如果or前的条件中的列有索引,而后面的列中没有索引,那么涉及的索引都不会被用到。
示例,name字段是索引列 , 而createtime不是索引列,中间是or进行连接是不走索引的 :
在这里插入图片描述
8). 以%开头的Like模糊查询,索引失效。
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
在这里插入图片描述
解决方案 :
通过覆盖索引来解决
在这里插入图片描述
9). 如果MySQL评估使用索引比全表更慢,则不使用索引。
在这里插入图片描述
10). is NULL , is NOT NULL 有时索引失效
在这里插入图片描述
11). in 走索引, not in 索引失效。
在这里插入图片描述
12). 单列索引和复合索引。
尽量使用复合索引,而少使用单列索引 。
创建复合索引

create index idx_name_sta_address on tb_seller(name, status, address);
就相当于创建了三个索引 :
name
name + status
name + status + address

创建单列索引

create index idx_seller_name on tb_seller(name);
create index idx_seller_status on tb_seller(status);
create index idx_seller_address on tb_seller(address);

查看索引使用情况

show status  like 'Handler_read%';
show global status like 'Handler_read%';

在这里插入图片描述
Handler_read_first :索引中第一条被读的次数。如果较高,表示服务器正执行大量全索引扫描(这个值越低越好)。
Handler_read_key:如果索引正在工作,这个值代表一个行被索引值读的次数,如果值越低,表示索引得到的性能改善不高,因为索引不经常使用(这个值越高越好)。
Handler_read_next :按照键顺序读下一行的请求数。如果你用范围约束或如果执行索引扫描来查询索引列,该值增加。
Handler_read_prev:按照键顺序读前一行的请求数。该读方法主要用于优化ORDER BY … DESC。
Handler_read_rnd :根据固定位置读一行的请求数。如果你正执行大量查询并需要对结果进行排序该值较高。
你可能使用了大量需要MySQL扫描整个表的查询或你的连接没有正确使用键。这个值较高,意味着运行效率低,应该建立索引来补救。
Handler_read_rnd_next:在数据文件中读下一行的请求数。如果你正进行大量的表扫描,该值较高。通常说明你的表索引不正确或写入的查询没有利用索引。

十九、如何进行SQL语句的优化?

优化insert语句
如果需要同时对一张表插入很多行数据时,应该尽量使用多个值表的 insert语句,这种方式将大大的缩减客户端与数据库之间的连接、关闭等消耗。使得效率比分开执行的单个insert语句快。
示例, 原始方式为:

insert into tb_test values(1,'Tom');
insert into tb_test values(2,'Cat');
insert into tb_test values(3,'Jerry');

优化后的方案为 :

insert into tb_test values(1,'Tom'),(2,'Cat'),(3,'Jerry');

在事务中进行数据插入。

start transaction;
insert into tb_test values(1,'Tom');
insert into tb_test values(2,'Cat');
insert into tb_test values(3,'Jerry');
commit;

数据有序插入

insert into tb_test values(4,'Tim');
insert into tb_test values(1,'Tom');
insert into tb_test values(3,'Jerry');
insert into tb_test values(5,'Rose');
insert into tb_test values(2,'Cat');

优化后

insert into tb_test values(1,'Tom');
insert into tb_test values(2,'Cat');
insert into tb_test values(3,'Jerry');
insert into tb_test values(4,'Tim');
insert into tb_test values(5,'Rose');

优化order by语句
两种排序方式
1). 第一种是通过对返回数据进行排序,也就是通常说的 filesort 排序,所有不是通过索引直接返回排序结果的排序都叫 FileSort 排序。
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2). 第二种通过有序索引顺序扫描直接返回有序数据,这种情况即为 using index,不需要额外排序,操作效率高。
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多字段排序
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了解了MySQL的排序方式,优化目标就清晰了:尽量减少额外的排序,通过索引直接返回有序数据。where 条件和Order by 使用相同的索引,并且Order By 的顺序和索引顺序相同, 并且Order by 的字段都是升序,或者都是降序。否则肯定需要额外的操作,这样就会出现FileSort。

Filesort 的优化
通过创建合适的索引,能够减少 Filesort 的出现,但是在某些情况下,条件限制不能让Filesort消失,那就需要加快 Filesort的排序操作。对于Filesort , MySQL 有两种排序算法:

1) 两次扫描算法 :MySQL4.1 之前,使用该方式排序。首先根据条件取出排序字段和行指针信息,然后在排序区sort buffer 中排序,如果sort buffer不够,则在临时表 temporary table 中存储排序结果。完成排序之后,再根据行指针回表读取记录,该操作可能会导致大量随机I/O操作。

2 )一次扫描算法:一次性取出满足条件的所有字段,然后在排序区 sort buffer 中排序后直接输出结果集。排序时内存开销较大,但是排序效率比两次扫描算法要高

MySQL 通过比较系统变量 max_length_for_sort_data 的大小和Query语句取出的字段总大小, 来判定是否那种排序算法,如果max_length_for_sort_data 更大,那么使用第二种优化之后的算法;否则使用第一种。
可以适当提高 sort_buffer_size 和 max_length_for_sort_data 系统变量,来增大排序区的大小,提高排序的效率。
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优化group by 语句
由于GROUP BY 实际上也同样会进行排序操作,而且与ORDER BY 相比,GROUP BY 主要只是多了排序之后的分组操作。当然,如果在分组的时候还使用了其他的一些聚合函数,那么还需要一些聚合函数的计算。所以,在GROUP BY 的实现过程中,与 ORDER BY 一样也可以利用到索引。
如果查询包含 group by 但是用户想要避免排序结果的消耗, 则可以执行order by null 禁止排序。如下 :

drop index idx_emp_age_salary on emp;
explain select age,count(*) from emp group by age;

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优化后

explain  select age,count(*) from emp group by age order by null;

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从上面的例子可以看出,第一个 SQL语句需要进行"filesort",而第二个SQL由于order by null 不需要进行
“filesort”, 而上文提过Filesort往往非常耗费时间。

创建索引 :

create index idx_emp_age_salary on emp(age,salary);

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优化嵌套查询
Mysql4.1版本之后,开始支持SQL的子查询。这个技术可以使用SELECT语句来创建一个单列的查询结果,然后把
这个结果作为过滤条件用在另一个查询中。使用子查询可以一次性的完成很多逻辑上需要多个步骤才能完成的SQL
操作,同时也可以避免事务或者表锁死,并且写起来也很容易。但是,有些情况下,子查询是可以被更高效的连接
(JOIN)替代。
示例 ,查找有角色的所有的用户信息 :

explain  select * from t_user where id in (select user_id from user_role );

执行计划为 :
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优化后 (使用隐式内连接):

explain  select * from t_user u , user_role ur where u.id = ur.user_id;

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连接(Join)查询之所以更有效率一些 ,是因为MySQL不需要在内存中创建临时表来完成这个逻辑上需要两个步骤的查询工作。

优化OR条件
对于包含 OR的查询子句,如果要利用索引,则OR之间的每个条件列都必须用到索引 , 而且不能使用到复合索引; 如果没有索引,则应该考虑增加索引。
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示例 :

explain  select * from emp where id = 1 or age = 30;

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建议使用 union 替换 or :
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我们来比较下重要指标,发现主要差别是 type 和 ref 这两项
type 显示的是访问类型,是较为重要的一个指标,结果值从好到坏依次是:

system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge >
unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

UNION 语句的 type 值为 ref,OR 语句的 type 值为 range,可以看到这是一个很明显的差距
UNION 语句的 ref 值为 const,OR 语句的 type 值为 null,const 表示是常量值引用,非常快
这两项的差距就说明了 UNION 要优于 OR

** 优化分页查询**
一般分页查询时,通过创建覆盖索引能够比较好地提高性能。一个常见又非常头疼的问题就是 limit 2000000,10 ,此时需要MySQL排序前2000010 记录,仅仅返回2000000 - 2000010 的记录,其他记录丢弃,查询排序的代价非常大
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** 优化思路一**
在索引上完成排序分页操作,最后根据主键关联回原表查询所需要的其他列内容。
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优化思路二
该方案适用于主键自增的表,可以把Limit 查询转换成某个位置的查询 。
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使用SQL提示
SQL提示,是优化数据库的一个重要手段,简单来说,就是在SQL语句中加入一些人为的提示来达到优化操作的目的。

USE INDEX
在查询语句中表名的后面,添加 use index 来提供希望MySQL去参考的索引列表,就可以让MySQL不再考虑其他可用的索引。

create index idx_seller_name on tb_seller(name);

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IGNORE INDEX
如果用户只是单纯的想让MySQL忽略一个或者多个索引,则可以使用 ignore index 作为 hint 。

explain select * from tb_seller ignore index(idx_seller_name) where name = ' 小米科技';

FORCE INDEX
为强制MySQL使用一个特定的索引,可在查询中使用 force index 作为hint 。

create index idx_seller_address on tb_seller(address);

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二十、Mysql中查询缓存优化的操作流程?

开启Mysql的查询缓存,当执行完全相同的SQL语句的时候,服务器就会直接从缓存中读取结果,当数据被修改,之前的缓存会失效,修改比较频繁的表不适合做查询缓存。

操作流程
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1 . 客户端发送一条查询给服务器;
2. 服务器先会检查查询缓存,如果命中了缓存,则立即返回存储在缓存中的结果。否则进入下一阶段;
3. 服务器端进行SQL解析、预处理,再由优化器生成对应的执行计划;
4. MySQL根据优化器生成的执行计划,调用存储引擎的API来执行查询;
5. 将结果返回给客户端。

缓存大小一般设置为服务器内存大小的20%

二十一、MySQL锁机制?

从对数据操作的粒度分 :
1) 表锁:操作时,会锁定整个表。
2) 行锁:操作时,会锁定当前操作行。

从对数据操作的类型分:
1) 读锁(共享锁):针对同一份数据,多个读操作可以同时进行而不会互相影响。
2) 写锁(排它锁):当前操作没有完成之前,它会阻断其他写锁和读锁。

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仅从锁的角度来说:表级锁更适合于以查询为主,只有少量按索引条件更新数据的应用,如Web 应用;而行级锁则更适合于有大量按索引条件并发更新少量不同数据,同时又有并查询的应用,如一些在线事务处理(OLTP)系统。

如何加表锁
MyISAM 在执行查询语句(SELECT)前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行更新操作(UPDATE、DELETE、INSERT 等)前,会自动给涉及的表加写锁,这个过程并不需要用户干预,因此,用户一般不需要直接用 LOCKTABLE 命令给 MyISAM 表显式加锁。

显示加表锁语法:

加读锁 : lock table table_name read;
加写锁 : lock table table_name write

锁模式的相互兼容性如表中所示:
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由上表可见:
1) 对MyISAM 表的读操作,不会阻塞其他用户对同一表的读请求,但会阻塞对同一表的写请求;
2) 对MyISAM 表的写操作,则会阻塞其他用户对同一表的读和写操作;
简而言之,就是读锁会阻塞写,但是不会阻塞读。而写锁,则既会阻塞读,又会阻塞写。

此外,MyISAM 的读写锁调度是写优先,这也是MyISAM不适合做写为主的表的存储引擎的原因。因为写锁后,其他线程不能做任何操作,大量的更新会使查询很难得到锁,从而造成永远阻塞

** InnoDB 行锁**

行锁介绍
行锁特点 :偏向InnoDB 存储引擎,开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。
InnoDB 与 MyISAM 的最大不同有两点:一是支持事务;二是 采用了行级锁。

背景知识(需要掌握)
事务及其ACID属性
事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元。
事务具有以下4个特性,简称为事务ACID属性。

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事务隔离级别
为了解决上述提到的事务并发问题,数据库提供一定的事务隔离机制来解决这个问题。数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使用事务在一定程度上“串行化” 进行,这显然与“并发” 是矛盾的。

数据库的隔离级别有4个,由低到高依次为Read uncommitted、Read committed、Repeatable read、
Serializable,这四个级别可以逐个解决脏写、脏读、不可重复读、幻读这几类问题。
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注意:丢失更新是mysql设置隔离级别无法解决的问题。
例如
有一个表 t_user

username age
张三 23

事务A 读取到 数据 张三 23 把 张三 改为 李四 正准备提交 还未提交 此时 另一个B事务读取到数据库内容是 张三 23 然后 把 23改为24 还未提交 这时 事务A提交了 紧接着事务B也提交了
那么 数据库最终的数据是 张三 24
对于事务A 对数据库的更新把张三改为李四 这个更新操作 就丢失了 这个现象就叫做丢失更新

参考文章MySQL丢失更新的问题

InnoDB 的行锁模式

InnoDB 实现了以下两种类型的行锁。
共享锁( S):又称为读锁,简称S锁,共享锁就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁,都能访问到数据,但是只能读不能修改。
排他锁( X):又称为写锁,简称X锁,排他锁就是不能与其他锁并存,如一个事务获取了一个数据行的排他锁,其他事务就不能再获取该行的其他锁,包括共享锁和排他锁,但是获取排他锁的事务是可以对数据就行读取和修改。

对于UPDATE、DELETE和INSERT语句,InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁(X);
对于普通SELECT语句,InnoDB不会加任何锁;

可以通过以下语句显示给记录集加共享锁或排他锁 。

共享锁( S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE
排他锁(X)SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE

无索引行锁升级为表锁
如果不通过索引条件检索数据,那么InnoDB将对表中的所有记录加锁,实际效果跟表锁一样。

间隙锁危害
当我们用范围条件,而不是使用相等条件检索数据,并请求共享或排他锁时,InnoDB会给符合条件的已有数据进行加锁; 对于键值在条件范围内但并不存在的记录,叫做 “间隙(GAP)” , InnoDB也会对这个 “间隙” 加锁,这种锁机制就是所谓的 间隙锁(Next-Key锁) 。

总结
InnoDB 存储引擎由于实现了行级锁定,虽然在锁定机制的实现方面带来了性能损耗可能比表锁会更高一些,但是在整体并发处理能力方面要远远由于MyISAM的表锁的。当系统并发量较高的时候,InnoDB的整体性能和MyISAM相比就会有比较明显的优势。
但是,InnoDB的行级锁同样也有其脆弱的一面,当我们使用不当的时候,可能会让InnoDB的整体性能表现不仅不能比MyISAM高,甚至可能会更差。

优化建议:

  • 尽可能让所有数据检索都能通过索引来完成,避免无索引行锁升级为表锁。
  • 合理设计索引,尽量缩小锁的范围
  • 尽可能减少索引条件,及索引范围,避免间隙锁
  • 尽量控制事务大小,减少锁定资源量和时间长度
  • 尽可使用低级别事务隔离(但是需要业务层面满足需求)

二十二、SQL语句的执行顺序?

编写顺序

SELECT DISTINCT
<select list>
FROM
<left_table> <join_type>
JOIN
<right_table> ON <join_condition>
WHERE
<where_condition>
GROUP BY
<group_by_list>
HAVING
<having_condition>
ORDER BY
<order_by_condition>
LIMIT
<limit_params>

执行顺序

FROM <left_table>

ON <join_condition>

<join_type> JOIN <right_table>

WHERE <where_condition>

GROUP BY <group_by_list>

HAVING <having_condition>

SELECT DISTINCT <select list>

ORDER BY <order_by_condition>

LIMIT <limit_params>

二十三、MySQL常用函数?

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字符串函数
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日期函数
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小Tip

MySQL中 \g 和 \G 的作用

对于字符串 也就是 MySQL 数据类型 为 char 或varchar的字段 查询时必须使用单引号 例如 xx = ‘abc’ 防止索引失效

Mybatis 批量插入数据 最多一次500
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