索引的底层
问题汇总
- 为什么mysql底层不用红黑树？
在数据量非常大的清空下，树的高度很高，查找效率下降。而B+树一个节点可以存储很多索引，每个节点中的索引按序排列，二分查找。所以树的高度可以大大降低
- h=3时，page_size=16KB，叶子节点每个索引+数据的大小为1KB,则整个B+树可以存放多少个数据
- 每个非叶子节点可存放索引16K/(8+6)=1170个索引
- 每个页可存放叶子节点 16K/1K=16
- 故总数据量 1170117016=2400w
- 索引的基本原理
索引用来快速寻找哪些具有特定值的记录，若无索引，则需要进行全表扫描
索引的原理就是：将无序的数据转变为有序的查询
一般来说，若不需进行范围查询，可使用hash来创建索引
否则一般通过B+树来创建索引结构
- mysql中索引类型对数据库性能的影响
- 普通索引：允许索引值重复
- 唯一索引：可以保证数据记录的唯一性
- 主键索引：特殊的唯一索引，一张表中仅能存在一个，主键用于唯一标识一条记录
- 联合索引：索引可以覆盖多个数据列，
INDEX(columnA,columnB) - 全文索引：通过建立
倒排索引，可以极大提升检索效率，解决判断字段是否包含的问题。是目前搜索引擎使用的一种关键技术。ALTER TABLE tablename ADD FULLTEXT(column)
通过使用索引，在查询时会使用优化隐藏起，可大大提高查询效率，但在增删改时，对于主键索引和唯一索引来说，若其不在buffer pool中，需要从磁盘取出来判断唯一性，其余二级索引则可change buffer的merge技术，来实现提高增删改查的效率。
- 索引需要占用物理空间存储
- 若建立聚簇索引（叶子节点包含记录值），需要的空间会更大
- 若非聚集索引（二级索引）很多，若聚集索引改变，非聚集索引也要进行变更
- mysql聚簇索引和非聚簇索引的区别
都是使用B+树的数据结构
- 聚簇索引：索引和记录存放到一起，按一定顺序组织；找到了索引就找到了记录，数据的物理存放顺序和索引一致，相邻索引的数据也是相邻的
- 优势：可以直接获取数据记录，不用再次间接访问；范围查询效率高，因为数据按索引从小到大排列。；适合于在排序的场合使用。
- 劣势：
- 维护索引昂贵：特别是在插入新行或主键被更新导致分页（page split）时。建议负载较低时，使用
OPTIMIZE TABLE优化表，因为行数据移动时可能产生碎片 - 若采用uuid作为主键，使数据存储稀疏(因为分表问题)，就可能出现聚簇索引比全表扫描还慢的情况，建议使用int,auto_increment作为主键
- 主键较大的情况下，会增加所有非聚集索引的大小；
- 维护索引昂贵：特别是在插入新行或主键被更新导致分页（page split）时。建议负载较低时，使用
- 非聚簇索引：索引和记录分开存放（myisam），叶子节点存储的是索引和数据行地址；即根据索引先拿到行地址，然后再取磁盘查找数据。
Innodb选择主键的顺序：user-defined,unique,row_id；非聚簇索引均为辅助索引，叶子节点存储的是主键值
myisam使用的是非聚簇索引，非聚簇索引不同的树看起来没什么不同，索引树是独立的。
索引设计的原则
查询更快，占用空间更小
- 要
- 适合索引的列出现在where子句中或连接子句中
- 短索引。若对长字符串列进行索引，应指定一个前缀长度，可大量节省存储空间
- 定义有外键列的数据一定要有索引【】
- 不要
- 不要过度索引。索引需要额外磁盘空间，对索引的修改和插入都可能造成索引的重构，索引列越多，重构时间越长
- 更新频繁的字段不要创建索引
- 对于定义为text,image,bit的数据的列不要创建索引
- 基数较小的表不用索引
- 要
- 锁的类型有哪些?
基于锁的属性：共享锁，排他锁
基于锁的粒度：行锁，表锁，页锁，记录锁，间隙锁，临键锁
基于锁的状态（表级别）：意向共享锁，意向排他锁
若事务A加锁成功后，就设置一个状态告诉后面的事务，当前表里已经加了一个排他锁，你们不能继续加锁了。后面的事务获取这个状态，就可以了解是否可以加锁，避免了对整个索引树的遍历去查找加锁状态，而这个状态就是意向锁
- 意向共享锁：当一个事务需要对整个表加共享锁时，需要获得这个表的意向共享锁
- 意向排他锁：当一个事务需要对整个表加排他锁时，需要获得这个表的意向排他锁
- 共享锁：读共享；写互斥；支持并发读数据。读时不可修改数据，避免出现重复读
- 排他锁：读写均互斥。避免出现脏读，幻读，不可重复读
- 行锁：锁住表的某一行或多行数据；粒度小，加锁简单，冲突小；会造成死锁【比如说两个事务分别持有某个表两个行的锁，然后又互相请求修改对方的行，即造成死锁】
- 记录锁：行锁的一种，锁住表的某一行记录；精确条件命中，命中的条件字段时唯一索引。
- 表锁：锁住整个表；粒度大，加锁麻烦，冲突大；
- 页锁：介于行锁和表锁之间的一种锁；一次锁定相邻的一组记录；开销介于行锁和表锁之间；会出现死锁；
- 间隙锁：行锁的一种，锁住表记录里某个区间，当相邻表id之间出现空隙则会形成一个区间【左开右闭】
- 临建锁：行锁的一种，时记录锁和间隙锁的组合；临建锁会把查询出来的记录锁住，同时将改范围查询内的所有间隙锁住，再把下一个区间锁住。
- 触发条件：范围查询并命中，查询命中了索引
- mysql执行计划怎么看？（type）
- 事务的基本特性（ACID）和隔离级别
事务的最终目的是一致性，故事务通过原子性、隔离性和持久性来达成这个目的 一致性简单的来说：比如说对于唯一id的操作，事务处理前是唯一的，事务提交后也是唯一的，这就是一致性
原子性：事务操作要么全部成功要么全部失败
一致性：数据库总是从一个一致性状态转变为另一个一致性状态。比如A转账给B100块，但A只有90块，支付之前数据库里的数据都是符合约束的，但如果事务执行成功了，当前数据库便破坏了约束，因此事务不能成功。这里即事务提供了一致性保证
隔离性：一个事务的修改再最终提交前，其余事务不可见
持久性：事务提交后，所作的修改会永久保存到数据库中。
- 主从同步原理？
全同步复制：需要等待10个从节点全部备份完成
半同步复制：假设10个从节点，只要有一个从节点返回ACK，就认为从库备份完成
- 简述Myisam和innodb区别
联合索引的底层结构如何
最左前缀法则，只有红框会使用联合索引
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