MySQL相关基础知识

1.事务

事务是数据库中一个单独的执行单元。单元中每个sql语句都是互相依赖的，任何一句执行失败整个单元都会回滚，回到最初的状态。

• 事务的四大特性（ACID）：

1. 原子性：事务包含的所有操作要么全成功，要么全失败回滚。
2. 一致性：事务执行前后都必须处于一致性状态（如ab共五百块，不管怎么交换，最终钱加起来还是500块）
3. 隔离性：多个并发事务之间要相互隔离开（如两个事务，对于1来说，2要么在1开始之前开始，要么在1结束后开始）
4. 持久性：数据的变化是永久性的

• 事务隔离级别：读未提交、读已提交、可重复读、串行化。

2.查询的数据很多，怎样提高查询效率

• 数据库设计方面

    建立索引、分区、选取最适用的字段属性（减少字段宽度和使用固定长度的字段）

• 数据库I/O方面

    增加缓冲区、如果涉及表的级联，最好将不同表放在不同的磁盘，增加I/O速度

• Sql语句方面

    优化sql语句，减少比较次数、限制返回的条目数（limit）、如果可能保证数据的完整性，尽量不使用外键（外键会影响插入和删除性能）

• java方面

    如果有重复使用的查询，最好用哪个preparedstatement，因为他是预编译的，只要运行就好

3.范式

• 第一范式：原子性，意思就是说，表不可以拆分，即一列只有一个值。
• 第二范式：满足第一范式的基础上，每一行均能被唯一的区分，存储唯一标识的列即为主键列。
• 第三范式，建立在第二范式基础上，不包含其他表中非主属性以外的关键字信息。非主属性对码不存在部分依赖，也不存在传递依赖。
• BCNF：不存在关键字段决定关键字段的情况。如（仓库号，管理员号）。可以依据两个字段，将表拆成管理表和仓库表两个表。
• 第四范式：表中最多只有一个多值事实。如（员工号，孩子姓名，职工选修课程），一个员工可以有多个孩子，一个员工也可以选多门课程，因此存在两个多值依赖，不符合4NF，可以拆分成两个表，每个表中有一个多值事实。

4.Union与Union all

Union在合并时会去除重复元素，而Union all是简单的合并，并不去除重复元素，因此效率要更高。在没有重复数据的情况下用Union all。

5.数据库引擎

扫描二维码关注公众号，回复： 2196429 查看本文章

• InnoDB：提供提交、回滚、崩溃恢复能力的事务安全能力，实现并发控制（支持事务、支持行级锁、支持MVCC--多版本并发控制、支持外键、不支持全文索引）

       四大特性：插入缓冲、二次写、自适应哈希索引、预读

• MyISAM：插入查询效率很高，主要用于插入和查询（不支持事务、支持表级锁、不支持MVCC、不支持外键、支持全文索引）  （内部维护计数器）
• memory：用于存放临时数据，数据量不大且安全性要求不高
• archive：如果只有插入和查询可用，支持高并发的插入操作，但本身不是事务安全的

6.InnoDB事务与日志的实现方式

• 查询日志：记录所有对数据库的请求（不管是否被正确执行）
• 二进制日志：记录所有对数据库的修改操作
• 慢日志：设置一个阈值，运行时间超过该阈值的所有SQL语句都记录到慢日志中
• 错误日志：记录出错信息，一些警告信息或者正确信息。

实现方式：事务日志是通过redo和InnoDB的存储引擎日志缓冲来实现

7.MySQL的三级模式

• 模式（逻辑模式）：是数据库中全体数据逻辑结构和特征的描述，是用户的公共逻辑视图
• 外模式（用户模式）：是数据库用户的数据视图，是局部数据的逻辑结构和特征的描述
• 内模式（存储模式）：一个数据库只有一个内模式。是物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式

8.基本命令

• 表：creat、alter、drop
• 数据库：select、inset、delete、update

1. select 属性 from 表名 where...
2. insert 属性 into 表名 values（）
3. delete from 表名 where...
4. update 表名 set ...

9.连接

• 内连接：两个表共有的数据（Inner Join 默认是Inner Join，可以省略Inner）
• 左连接：左面表数据为基准，右面没有的补空（从左表返回所有行）
• 右连接：右面数据为基准，左面没有的补空（从右表返回所有行）
• 全连接：返回所有行，不存在的补空

10.Join与Union

• Union是合并两个或多个select语句的结果集，要求select语句的列数相同，且顺序相同，属性必须有相似的数据类型。结果默认的属性名为第一个select中的属性名。Union默认返回不重复的数据，如果需要显示重复的数据，用Union All
• Join用于将两个表或多个表通过键连起来，获取更完整的结果。

11.MySQL中的视图和表

区别：

• 视图是一些预编译的Sql语句，是基于SQL语句结果集的可视化的表
• 视图是虚表，表是实表
• 视图不占用物理存储空间，而表占用物理空间
• 视图的修改只能通过创建语句实现，而表可以通过语句在任何时候修改
• 对视图的简历和删除智慧影响视图本身，不会影响对应的表
• 视图没有实际的物理记录，而表有
• 视图是窗口，而表是内容
• 视图可以防止用户直接接触表，因而用户不知道表结构

联系：

• 视图是建立在表之上的虚表，视图依据表的存在而存在，一个视图可以对应多个表。
• 对视图中数据的删除会影响表中的数据。

12.存储过程和函数

• 存储过程是预编译的Sql语句，用户可以调用存储过程直接执行。函数必须要用括号包住输入的参数，且不能使用临时变量，必须使用表变量。
• 存储过程可以作为独立的一部分来执行，而函数必须作为查询语句的一部分来调用，由于函数可以返回一个表对象，因此他可以出现在from关键字的后面。
• 存储过程不支持return语句，但可以通过output参数返回多个值。函数可以通过return语句返回多个值。
• 存储过程执行速度比较快，因为在创建的时候已经在服务器上进行了编译。

13.触发器

触发器是一种特殊的存储过程，不过他由事件触发，并不是程序调用或者手工启动。由数据库服务器自动激活。

类似于约束，但比约束更加灵活，可以实施比约束更加复杂的检查和操作。

触发器有两种：DML触发器（普通的 INSERT / UPDATE / DELETE 触发器）和DLL触发器（一些特有的 DDL 语句的触发器）。

DML触发器是数据库服务器发生数据库操作语言事件时执行的存储过程，分为after和instead of。after是在记录改变之后进行，instead of是在记录改变之前执行触发器本身定义的操作而不是执行原来sql语句里的操作。

DLL触发器是在响应数据定义语言事件是执行的存储过程。

14.事务隔离级别

• 未提交读（read uncommitted）：即使对数据库的修改没有提交，对其他事务也可见（脏读、不可重复读、幻读）
• 读已提交（read committeed）：大多数数据库默认的隔离级别，解决了脏读，但是一个事务执行两次同样的查询，可能得到不同的结果。（不可重复读、幻读）
• 可重复读（repeatable read）：mysql默认的隔离级别。保证一个事务多次读取同样的记录结果是一致的。（幻读）innodb通过多版本并发控制（MVCC）解决了幻读的问题。
• 串行化（serializable）：强制事务串行执行，在每一行上均加锁，因此会导致大量超时与锁争用问题。

15.关系数据库的特点

• 数据结构化：整个数据库按一定的结构形式构成，数据在记录内部和记录类型之间相互关联
• 数据冗余度小：数据是面向整个系统，数据统一定义、组织和存储，集中管理，避免了不必要的冗余
• 数据独立性高：数据库中的数据独立于应用程序
• 数据共享性好：数据库中数据可以供多个用户使用，不同用户可以同时存取数据而不相互影响
• 数据集中控制：集中控制、维护、管理有关数据。（文件管理方法中，文件是分散的，每个用户和每种处理都有各自的文件，不同文件之间是没有联系的，因此不能按照统一的方法来控制、维护和管理）
• 统一的数据保护功能：多用户共享数据的情况下，对用户使用数据有严格的检查，拒绝非法用户进入数据库，保证数据的安全性、一致性和并发控制

16.三个线程（MySQL复制原理及流程）

• 主：binlog线程，记录所有改变了数据库数据的语句，放到master下的binlog中。
• 从：io线程，在使用start slave之后，负责从master上拉取binlog内容，放进自己的relay log中
• 从：sql执行线程，负责执行relay log中的语句

17.delete、truncate、drop

• delete可以删除表中数据，可加where子句；truncate可以删除表中的数据，在插入时，自增id从1开始；drop用于删除表
• delete删除时，不会改变原来表或索引所占用的空间；truncate删除后，会将表或索引所占空间回复到原始大小；drop会将表所占的空间全部释放
• delete每次删除一行，在插入时从原来计数值基础上变化；truncate删除表中所有行，但表的结构、约束、索引等保持不变，计数值回复到初始1；drop是删除表定义和数据

delete与truncate：

• delete可以加where，可以用于删除数据也可用于删除视图；而truncate止咳用于删除数据；
• 删除数据时，delete每次删除一行，并将删除操作作为事务记录在日志日志中便于回滚，因此删除苏读可能会慢一些；而truncate删除数据时，并不把单独的删除操作记录到日志中保存，删除行是不能回复的，删除苏读要快

18.索引

索引的实现通常使用B树或其变种B+树。

B-树：一个节点占一页。每个非叶节点存储两个键值（以及数据）和三个指针，键值升序排列，三个指针对应于两个键值的三个区间，指向子树的根节点，指针存储的是子节点所在磁盘的块地址。

B+树：考虑到数据过大，节点存储的key值数量很少，B+树将所有数据按照键值大小存储在叶节点中，节点之间有一个链指针，非叶节点只存储key（按大小排序存储）和指针。InnoDB用B+树实现其索引结构。B+树分为主键索引和辅助索引，主键索引是叶节点包含所有的数据，而辅助索引叶节点不包含所有数据，而是存储相应行数据的聚集索引键。

建立索引的原则：

• 在经常使用查找的列上建立索引：加快搜索速度
• 在主键列上建立索引：强制数据的唯一性以及组织表中数据的排列结构
• 在经常连接的列（外键）上建立索引：加快连接速度
• 在使用where子句的列上建立索引：加快条件判断的速度
• 在经常需要根据范围搜索的列上建立索引：因为索引已经排好序，其指定的范围是连续的

不能建立索引：

• 对应列数值很少
• 对应列的类型为text、image、bit等
• 在查询中很少使用的列
• 修改的性能远远大于检索性能时

数据库设计器中创建三种索引：

• 唯一索引：不允许任何两行有相同的索引值
• 主键索引：在数据库关系图中建立主键将自动的创建主键索引，主键索引是唯一索引的特殊类型
• 集聚索引：聚集索引表中行的物理顺序与键值的（索引）逻辑顺序相同。