Mysql基础知识

我们要了解mysql，那就从最常见的流程开始，我们在cilent端输入一条sql，究竟会经历哪些步骤？ 可以思考30s …

一条SQL查询语句执行流程

select * from table where Id=4

要弄懂这条语句做的事情，我们先看下mysql整个架构涉及的

分为客户端，server端以及存储引擎，存储引擎层负责数据的存储和提取，其架构模式是插件式的，支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎。现在最常用的存储引擎是 InnoDB，它从 MySQL 5.5.5 版本开始成为了默认存储引擎。

1. 首先要和server端建立连接，通过命令 mysql -h$ip-P$port -u$user -p来进行三次握手，建立连接，建立好的连接可以通过命令 show processlist 来查看

2. 分析器进行sql的词法和语法分析，如果表字段不存在，是在分析器阶段就提示 “Unknown column ‘k’ in ‘where clause’”，这个设计也是受oracle的影响

3. 下一步是优化器，主要是进行索引的选择，以及执行方法逻辑的选择，比如你查询 select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c=10 and t2.d=20; 可以先根据t1条件查出数据，再根据t2过滤

4. 确定好执行方式后，执行器会先判断是否有权限进行数据查询，如果有权限，则调用引擎的表接口进行查询

例如 select * from T where ID=10; 执行器的执行逻辑是这样的：

a. 调用innodb的引擎接口取这个表的第一行，判断ID的值是不是10，如果不是则跳过，如果是，那将数据存到结果集

b. 调用引擎接口查询下一行，重复相同的逻辑，直到最后一行数据

c. 执行器将结果集的数据返回给客户端

如果ID上面有索引，那么查询a执行的是查询符合条件的数据，在explain 执行语句的时候，rows_examined字段就代表查询的数据次数

一条SQL更新语句执行流程
update table set a=‘xxx’ where Id=4

更新语句前几个步骤和查询语句是一样的，分析器知道这是一条更新语句，优化器决定使用ID这个索引，执行器执行更新，更新流程还涉及重要的两个日志模块，redo log和bin log

redo log

1. innoDB 引擎就会先把记录写到 redo log里面，并更新内存，这个时候更新就算完成了。同时，InnoDB 引擎会在适当的时候，将这个操作记录更新到磁盘里面，而这个更新往往是在系统比较空闲的时候做

2. InnoDB 的 redo log 是固定大小的，比如可以配置为一组 4 个文件，每个文件的大小是 1GB

3. redo log 是物理日志，记录的是“在某个数据页上做了什么修改”

binlog
bin log是server端都有的，用于实现 crash-safe 能力。

binlog 是逻辑日志，记录的是这个语句的原始逻辑，比如“给 ID=2 这一行的 c 字段加 1 ”

索引原理
索引的常见实现方式: 哈希表、有序数组和搜索树

哈希表

哈希表是一种以键 - 值（key-value）存储数据的结构，我们只要输入待查找的键即 key，就可以找到其对应的值即 Value。哈希的思路很简单，把值放在数组里，用一个哈希函数把 key 换算成一个确定的位置，然后把 value 放在数组的这个位置。 可以类比hashMap的实现原理，链条过长还可以用红黑树进行优化

哈希表适合等值查询，做区间查询很慢

有序数组

有序数组在等值查询和范围查询场景中的性能就都非常优秀，适用于静态存储引擎，因为数组更新效率很慢。静态数据查询效率可以到O(Log(N))

搜索树

父节点左子树所有结点的值小于父节点的值，右子树所有结点的值大于父节点的值

插入数据维持平衡树，效率是O(log(N))。查询也是O(log(N))。

索引实战:

create table T(id int primary key, k int not null, name varchar(16),index (k))engine=InnoDB;

表中 R1~R5 的 (ID,k) 值分别为 (100,1)、(200,2)、(300,3)、(500,5) 和 (600,6)，两棵树的示例示意图如下。

根据叶子节点的内容，索引类型分为主键索引和非主键索引。

如果语句是 select * from T where ID=500，即主键查询方式，则只需要搜索 ID 这棵 B+ 树；

如果语句是 select * from T where k=5，即普通索引查询方式，则需要先搜索 k 索引树，得到 ID 的值为 500，再到 ID 索引树搜索一次。这个过程称为回表。

索引维护：

B+ 树为了维护索引有序性，在插入新值的时候需要做必要的维护。以上面这个图为例，如果插入新的行 ID 值为 700，则只需要在 R5 的记录后面插入一个新记录。如果新插入的 ID 值为 400，就相对麻烦了，需要逻辑上挪动后面的数据，空出位置。而更糟的情况是，如果 R5 所在的数据页已经满了，根据 B+ 树的算法，这时候需要申请一个新的数据页，然后挪动部分数据过去。这个过程称为页分裂。在这种情况下，性能自然会受影响。

除了性能外，页分裂操作还影响数据页的利用率。原本放在一个页的数据，现在分到两个页中，整体空间利用率降低大约 50%。当然有分裂就有合并。当相邻两个页由于删除了数据，利用率很低之后，会将数据页做合并。合并的过程，可以认为是分裂过程的逆过程。

要求建表语句里一定要有自增主键，大家知道原因了吧？ 还有建议直接用主键进行搜索，

数据页

常见索引优化
1、count(*) 和count(1)，count(id), count(表字段) 区别以及建议使用方式

效率：count(字段)<count(主键id)<count(1)≈count(*)

https://mp.weixin.qq.com/s/p6MCW1O3y53b5pajY_MvAg

2、索引覆盖，最左匹配原则，回表，索引下推

索引重建

索引下推：

3、联合索引的存储结构是什么样的？

4、 CBO(基于成本的优化)，RBO(基于规则的优化) 是什么？ 优化器的原理，对于联合索引 (a,b), 当查询条件为 where b=xxx and a=xxxx 是否会命中索引？

给表加字段的逻辑

慢sql排查思路

1. Mysql慢查询如何排查

#查看所有处理线程
show processlist;

查看占用时长的线程

select * from information_schema.processlist where Command != ‘Sleep’ order by Time desc;

#查看所有的字段
show full columns from table_name;
#查看索引
show index from table_name;

explain 具体sql查看是否命中索引等，具体的索引字段

索引失效的情况
https://zhuanlan.zhihu.com/p/166247445

慢sql查看process的state状态

一直处于sending data状态原因
https://blog.csdn.net/yunhua_lee/article/details/8573621
show processlist详解
https://zhuanlan.zhihu.com/p/30743094

#查看profile是否打开
show variables like ‘profiling’;

SET profiling=on;

SET profiling=off;
show profiles;

show profile for query all;

事务以及隔离级别，MVCC
事务基本特性（ACID）

原子性 aotmic

一致性 consistent

隔离性 cnstraint

持久性 duriation

原子性由 undo log来保证

一致性一般由代码来保证

隔离性 通过MVCC机制进行保证

隔离级别有四种

read uncommit 会有脏读问题

read commit

repeat read 会有幻读问题

serialized

如何解决幻读

mvcc +间隙锁

间隙锁是什么?

左开右闭的一个区间范围

示例:

begin;

select * from user where age=20 for update;

由于20存在记录，所以(10,20]，(20,30]区间都被锁定了无法插入、删除

MVCC叫做多版本并发控制，通过建立不同的视图来实现，每一条sql都会有默认的两个字段

create_version和deleteVersion，每个不同的事务执行都会有一个create_version增加

查询数据的时候，只会查询当前事务create_version小于current_version并且delete_version大于current_version或者delete_version为空的数据

持久性通过 redo log和内存来保证的，这里的数据写入参考上面的数据更新逻辑

Mysql主从同步

分库分表

INNODB

C语言中的逻辑判断

C语言中的逻辑判断是以真和假来表示的，0为假，一切非零为真。这里举几个例子，来让读者更加深入地了解判断语句。

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逻辑值

int a=5;
int b=3;
int c=a>b;

我们来看c的结果，这时c=1，因为a>b为真。

int a=5;
int b=3;
int c=a<b;

我们再来看c的结果，这时c=0，因为a<b为假。

int a=5;
int b=3;
int c=2；
int d=a>b>c;
 
做了一下小小的改动，这里的比较大小可不是连续比较a,b,c的大小。
先判断a>b 结果为1，再判断1>c为假。所以d的结果为0。
 
理解了上面的逻辑判断我们再来看下文就容易的多了。

 

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逻辑判断符号

常用的逻辑判断符号有：
‘<’，’>’，’<=’，’>=’，’==’（等于），’!=’（不等于），’&&’（并且），’||’（或）；

‘&&’：连接两个逻辑表达式或逻辑值，是并且的意思，一个条件为真还不够，两个条件为真，才为真。（如果判断第一个逻辑值为0，则&&后面的不进行运算）。
 

‘||’：同样是连接两个逻辑表达式或逻辑值，是或的意思，一个条件为真就为真。（如果判断第一个逻辑值为1，||后面的不进行运算）。
 
这里要注意逻辑中的==与赋值语句的=不要写混了，这个错误不仅仅初学者会犯。
 

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if 语句：

if (逻辑表达式，或一个逻辑值) {
	要执行的程序;
}

我们来举一个简单的例子帮助大家理解：

输出结果为a>b。

这段代码中if(a>b),if判断的是a是否大于b。为真则运行if中的程序。为假则不运行。（这里if中判断的是a>b的逻辑值，是一个具体的值，a大于b吗？大于的话值为1，小于的话值为0）。

我们再来看下段代码：

输出结果为a>b

这里的int c存放的是a>b的结果，为真c=1，为假c=0。

注意：这里要注意的是if有无{}的问题，如果有{}当然是运行花括号里面的程序段。如果没有花括号，if语句只运行下面第一个“；”前的语句。后面的语句不在if管辖范围内，while语句和for语句也一样。通常，习惯加上{}来提高代码阅读性和整洁度。

 

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else语句：

   if (逻辑表达式，或一个逻辑值) {
	      要执行的程序;
    }else{
          要执行的程序；
  }

else判断的是除了if括号中的情况外的所有情况。也就是逻辑值为0的情况。所以else后面没有()。
 

我们来完善一下上面的程序，让它变成一个简单的比大小程序。

程序输出结果为a>b。

注意：
1.else只与其前面最近的为匹配的if匹配。
2.没有花括号else也一样只执行第一个;前面的一条语句。

 

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else if语句：

细心的朋友会发现，上面的比大小程序出现了一个漏洞。如果输入的两个数字a和b相等，程序依旧会输出a值<b值。

 

我们来用else if进一步完善程序：

else if用法：在if表达式为假时来进行其他情况的判断。else if可以写多个。表达多种不同的情况。

 if(条件1){
             程序；
      }else if(条件2){

              程序；
         }else if(条件3){
                  
                程序；
            }else{      //除了上面三种条件的所有条件

                  程序；
                 }

注意：跟if和else一样，没有花括号时只执行第一个 ; 前的一条语句。

 

总结：

C语言中逻辑判断的表达式的结果0为假，非0即真。这句话很重要，逻辑的判断就是遵循这一原则。

 

这是本人第一次写博客，本人还在学习阶段，如有问题请多多指正，互相学习。感谢读者观看！

java中逻辑判断，有五种结构：

 1、if

 2、if...else

 3、if...else if....else (多重if)

 4、嵌套if

 5、switch

@@@逻辑判断结构1： if

语法:
if(表达式){
代码1
}

说明：if用于进行条件判断，如果表达式的结果为true,则执行代码1，否则不执行操作

如图：

@@@注意：if结构的一种特殊用法:

如果if判断的大括号中，只有一行代码，大括号可以忽略不写。条件满足时，代码就执行，否则不运行

1、如果if的大括号中，只有一行代码，大括号可以忽略不写
2、但如果if的大括号中，有多行代码，此时，大括号不可以省略，如果省略将会导致错误结果

@@@:建议：为了程序的可读性更好，建议，不论大括号中有几行代码，都不要省略大括号

@@@逻辑判断结构2: if…else

语法: 

	if(表达式){
		代码1;
	}else{
		代码2;
	}

@@@:如果表达式的结果为true,就执行代码1，否则执行代码2

@@@：如果if..else后面的代码，都只有一行，{}也可以忽略不写  (不建议省略)

如图：

@@@逻辑判断结构3: if…else if…else

语法: 
	if(表达式1){
		代码1;

	}else if(表达式2){
		代码2;
		
	}else if(表达式3){
		代码3;

	}else if(表达式4){
		代码4;

	}else{
		代码5;
	}
	
执行过程：
	1、首先判断表达式1，如果成立，就执行代码1，然后结束
	2、如果表达式1不成立，则继续判断表达式2，如果是成立的，执行代码2，然后结束
	3、如果表达式2不成立，则继续判断表达式3、4、5.....
	4、如果前面所有表达式的判断，均不成立，默认就会执行else部份代码5

如图：

@@@:现在我们刚开始接触代码，要学会调试代码，观察代码执行过程

@@@：以后，当代码复杂到一定程度时，当程序出现故障时，我们一般也是通过调试，找出程序的问题所在

是调试代码，首先需要在代码上，打断点


@@@:注意：多重if并不是在任何情况都适用，一般用于有顺序的条件判断

@@@@@: 逻辑结构判断4：　嵌套if

语法:

	if(表达式1){
	
	if(表达式2){
	
		代码1;
	}
}


说明： 首先判断表达式1，如果表达式1的结果为true,才会继续判断表达式2,如果表达式2成立，就执行对应的代码 

  如果表达式1的结果为false,就不再判断表达式2

@@@@: 首先判断外层条件，外层条件成立，才会判断内层条件

如图：

@@@@: 第五种逻辑判断结果 switch

作用：它称为：多条件分支判断
特点：主要用于精确值的匹配

语法:

  switch(变量){

	case 值1:
	   代码1;
	   break;

	case 值2:
	   代码2;
	   break;

	case 值3:
	   代码4;
	   break;

	default:
	   代码4;	
   } 

@@@执行过程：

 1、首先用变量的值与值1进行比较，如果值相等，则执行代码1，执行完成以后，遇到break就结束判断，
 后面代码不再进行比较

 2、如果变量的值与值1不相等，则继续与值2进行比较，如果一样，执行代码2，执行完以后，遇到break就
 退出判断，后面代码不再进行比较

 3、如果值2也不相等，就继续比较值3、值4.....

 4、如果前面的值，全都不匹配，最后默认执行default部份的代码4


 @@@@@@ switch与多重if相似，区别，它主要用于与一个精确值进行比较

如图：

@@@@@@@使用switch，需要注意的地方

1、switch(变量), 它支持的变量数据类型只有五种:  int,char,String,short,byte
	除了以上五种类型之外，其他数据类型，不能在switch中进行判断

如果要在switch中使用String类型，当前程序的jdk的版本，必须在1.7或者是1.7以上的版本才可以

2、在switch判断中，每一个case后面的值不能重复

3、在switch判断中，每一个case后面值的末尾，一定要加上:  (必须必须是英文输入法中的:)

4、在switch判断右，每一条语句执行完成以后，都要加上break，退出判断。default部份，不用写break

当某一个条件匹配上以后，执行完代码，没有加上break，在它之后的代码，就不再进行条件判断，直接运行对应的代码