数据库

一条SQL查询语句是如何执行的？ 连接器：首先需要和SQL客户端建立TCP连接，连接器负责身份认证和权限读取； 查询缓存：MySQL服务器拿到查询请求后，会会先看缓存，看之前是不是很执行过该语句；但是MySQL8.0已经删除了这一步，因为缓存命中率极差（只要表有了一点改动就要删除相关所有缓存）； 分析器：分析器分为词法分析和语法分析，简单来说词法分析就是看用了哪些词，比如什么SELECT，WHERE；而语法分析则是构建一颗抽象语法树，检查语句是否合法； 优化器： 优化器的职能是指定查询的具体执行计划：比如如果有多个索引，用哪一个；多表JOIN的时候决定JION的顺序等； 执行器： 执行器阶段就是执行语句，通过存储引擎的接口进行查询操作； 事务的四大特性有哪些？ 四大特性就是ACID： A：原子性；一个事务中的语句的执行要么全部成功，要么全部失败。不会出现成功一半的情况； C：一致性；事务执行之后，数据库必须从一个一致性状态转移到另一个一致性状态； I：隔离性；事务与事务之间互相隔离，一个事务的中间状态对其他事务不可见；为的就是解决脏读，不可重复读，幻读这些数据竞态问题； D：持久性：事务一旦提交，对数据库的修改是永久性的，掉电也不影响结果； 数据库的事务隔离级别有哪些？ 数据库的事务隔离是为了解决以下三个问题： 脏读：事务A读取了事务B没有提交的数据，之后事务B进行了回滚，事务A读到了不存在的数据； 不可重复读：事务A读取某数据后，事务B修改了该数据，事务A再次读取发现两次结果不一样；强调的是已有数据的修改； 幻读： 事务A执行两次相同的范围查询，事务B提交了插入或删除，导致事务A的行数不一致，出现“幻影行”；强调的是行数增减； 事务隔离等级有四个： 读未提交：事务可以读取其他事务未提交的修改，没有任何隔离； 读已提交：事务只能读取其他事务已经提交的数据，解决了脏读；但不可重复读和幻读问题仍然存在； 可重复读：在同一个事务内，多次读取同一行数据的结果始终一致；即在事务开始和结束之间，其他事务对数据的修改不可见。但没有解决幻读； 串行化：拒绝并发就不会有数据竞态了，只在非常严格的时候出现； Inno DB虽然是可重复读的隔离等级，但是通过机制的特别设计解决了幻读： 快照读（普通 SELECT）：只在Select第一次执行的时候创建一个ReadView快照，之后的所有查询都在快照中进行，直接解决了不可重复读的问题； 当前读（SELECT … FOR UPDATE / INSERT / UPDATE / DELETE）：通过 Next-Key Lock（临键锁） 解决。Next-Key Lock = Record Lock（行锁）+ Gap Lock（间隙锁），它会锁住查询条件命中的记录以及记录之间的间隙，阻止其他事务在这个范围内插入新行。 如果事务中先用快照读读了一次（建立了 Read View），然后另一个事务插入并提交了新行，接着当前事务用当前读（比如 SELECT … FOR UPDATE）再读一次，就可能看到新插入的行 MySQL的执行引擎有哪些？ 常见的执行引擎有三个： InnoDB：实际生产的唯一选择，支持事务，支持ACID特性，支持行级锁，支持MVCC；对并发访问和数据安全都有很好的实现； MyISAM：旧引擎，不支持事务、不支持行级锁（只有表级锁）、不支持外键、不支持崩溃安全恢复，并发性能很差； Memory：使用内存，数据在掉电之后就会消失，不常用； MySQL为什么使用B+树来作索引 数据存储在磁盘中，而磁盘的IO速度非常慢，索引就是为了降低查询时的磁盘IO次数而设计的； B+树的特性非常好： 层高低，每次查询的IO在2-3次：InnoDB的一页是16KB，而且所有的数据都放在叶子节点中，非叶子节点只存key，扇出非常大：一个非叶子节点能放1170的分支，两层就能放130万以上的记录；基本IO只需要两次就能查到数据；而与之相对的AVL树因为每个节点只存一个key，100w条记录需要20层，就是20次IO；跳表也是层高太高； 支持范围查询：B+树的叶子节点之间有链表（InnoDB是双向链表）进行连接，可以非常快速地进行范围查询；而B树没有，范围查询就要多次遍历，IO次数不可控；全表查询B+树只用走底层叶子链表一次，而B树要遍历全表；哈希则是做不了范围查询； 查询性能稳定：B+树的所有非叶子节点都不存数据，每次查询都要走到叶子层，路径长度一致，性能可预测；而B树因为把数据放在非叶子节点中，在降低了每层容纳分支的同时也导致了查询可能提前退出，IO次数不可控，对于优化来说是个大问题； 说一下索引失效的场景？ 联合索引的基本规则就是最左前缀原则：如果建了一个联合索引 (a, b, c)，B+ 树是按照 a → b → c 的顺序排列的。查询时必须从最左列开始连续匹配，才能走索引，如果使用索引时跳过了最左边的 a 则直接无法使用索引； ...