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2025-12-21 17:17:42 +08:00
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commit 3911a00a51
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@@ -3,10 +3,9 @@
date: 2025-11-26
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# MySQL知识
## 一、基础知识
### 1.1 数据类型
#### 1.1.1 汇总
# 一、基础知识
## 1.1 数据类型
### 1.1.1 汇总
|类型|存储空间|范围|适用场景|
| :-------------------------------------------------------------------------------------------------: | :-----------------: | :--------------------------: | :-----------------------: |
|<span data-type="text" style="background-color: var(--b3-card-error-background); color: var(--b3-card-error-color);">TINYINT</span>|1字节|-128 \~ 127|状态码、年龄、布尔值|
@@ -34,15 +33,15 @@
|MEDIUMBLOB|16MB||中等二进制对象|
|LONGBLOB|4GB||超大二进制对象|
#### 1.1.2 法则
### 1.1.2 法则
&emsp;&emsp;**整数选择**优先INT大数量用BIGINT布尔值用TINYINT(1)或BIT(1)
&emsp;&emsp;**小数选择**金融金额必须用DECIMAL非精确测量可用FLOAT/DOUBLE
&emsp;&emsp;**字符串选择**定长编码用CHAR变长文本用VARCHAR大文本用TEXT系列
&emsp;&emsp;**时间选择**日期用DATE精确时间用DATETIME自动更新用TIMESTAMP
&emsp;&emsp;**特殊场景**多选项用SET结构化数据用JSON
### 1.2 常用函数
#### 1.2.1 字符串函数
## 1.2 常用函数
### 1.2.1 字符串函数
1. CONCAT(str1, str2, ...)​​:连接字符串
```sql
SELECT CONCAT('Hello', ' ', 'World');
@@ -56,7 +55,7 @@ SELECT LENGTH('Hello');
SELECT SUBSTRING('Hello World', 7, 5); -- 返回 'World'
```
#### 1.2.2 日期/时间函数
### 1.2.2 日期/时间函数
1. NOW()返回当前日期和时间yyyy-MM-DD HH:mm:ss
2. CURDATE()返回当前日期不带时间部分yyyy-MM-DD
3. DATE_FORMAT(date, format):按照指定的格式返回日期值。
@@ -76,7 +75,7 @@ SELECT DATEDIFF('2024-12-31', '2024-01-01'); -- 返回364
SELECT STR_TO_DATE('01-09-2024', '%d-%m-%Y'); -- 返回 '2024-09-01'
```
#### 1.2.3 数值函数
### 1.2.3 数值函数
1. ROUND(x, d):将数值 x 四舍五入到 d 位小数。
```sql
SELECT ROUND(123.4567, 2); -- 返回 123.46
@@ -87,13 +86,13 @@ SELECT FLOOR(2.9); -- 返回 2
SELECT CEIL(2.1); -- 返回 3
```
#### 1.2.4 聚合函数
### 1.2.4 聚合函数
1. COUNT(expression):返回某列中的记录数。
2. SUM(expression):返回某列中数值的总和。
3. AVG(expression):返回某列中数值的平均值。
4. MAX(expression) / MIN(expression):返回某列的最大值或最小值。
#### 1.2.5 控制流函数
### 1.2.5 控制流函数
1. IF(condition, true_value, false_value):如果 condition 为真,返回 true_value否则返回 false_value。
```sql
SELECT IF(1 > 0, 'Yes', 'No'); -- 返回 'Yes'
@@ -109,11 +108,11 @@ SELECT
FROM employees;
```
## 二、索引
# 二、索引
&emsp;&emsp;索引是对数据库表中的一列或多列值进行**排序**的一种结构,使用索引可以快速访问数据库表中的特定信息。
&emsp;&emsp;**索引相当于图书上的目录,可以根据目录上的页码快速找到所需的内容,提高性能(查询速度)**
### 2.1 优缺点
## 2.1 优缺点
优点:
* **查询速度起飞 (主要目的)** :通过索引,数据库可以**大幅减少需要扫描的数据量**,直接定位到符合条件的记录,从而显著加快数据检索速度,减少磁盘 I/O 次数。
* **保证数据唯一性**:通过创建**唯一索引 (Unique Index)** 可以确保表中的某一列或几列组合的值是独一无二的比如用户ID、邮箱等。**主键本身就是一种唯一索引**。
@@ -124,7 +123,7 @@ FROM employees;
* **占用存储空间**:索引本质上也是一种数据结构,需要以物理文件(或内存结构)的形式存储,因此会**额外占用一定的磁盘空间**。索引越多、越大,占用的空间也就越多。
* **可能被误用或失效**:如果索引设计不当,或者查询语句写得不好,数据库优化器可能不会选择使用索引(或者选错索引),反而导致性能下降。
### 2.2 适用场景
## 2.2 适用场景
适用场景
* **频繁作为查询条件的字段**应该创建索引
* **查询中排序的字段**创建索引将大大提高排序的速度(索引就是排序加快速查找)
@@ -135,7 +134,7 @@ FROM employees;
* **表记录太少,不需要创建索引**
* **数据重复且分布平均的字段**,因此为经常查询的和经常排序的字段建立索引。注意某些数据包含大量重复数据,因此他建立索引就没有太大的效果,例如性别字段,只有男女,不适合建立索引。
### 2.3 数据结构
## 2.3 数据结构
&emsp;&emsp;在 MySQL 中MyISAM 引擎和 InnoDB 引擎都是使用 B+Tree 作为索引结构。
![暂无图片](https://cxx0822.iepose.cn/rustfs/blog/91d2e40a1dae728c4061d1e1845e0ae3.png 'MySQL索引.png')
&emsp;&emsp;例如要查找id=75的用户`SELECT * FROM users WHERE id = 75`
@@ -152,7 +151,7 @@ FROM employees;
|叶子节点连接|支持范围查询|ORDER BY、分页查询快|
|只在叶子存数据|内部节点小|更多索引数据放入内存|
### 2.4 索引类型
## 2.4 索引类型
1. 主键索引
主键索引是最特殊的索引。
```sql
@@ -192,7 +191,7 @@ SELECT * FROM users WHERE city = '北京'; -- 无法使用索引
&emsp;&emsp;复合索引的使用最左前缀原则。
&emsp;&emsp;`CREATE INDEX idx_name_age_city ON users(name, age, city);`相当于创建了3个索引`users(name)users(name, age)users(name, age, city)`​。
### 2.5 索引设计
## 2.5 索引设计
* 为WHERE条件添加索引
```sql
SELECT * FROM orders WHERE user_id = 123;
@@ -223,7 +222,7 @@ CREATE INDEX idx_city_age_create_time ON users(city, age, create_time);
* 被频繁更新的字段应该慎重建立索引,虽然索引能带来查询上的效率,但是维护索引的成本也是不小的。 如果一个字段不被经常查询,反而被经常修改,那么就更不应该在这种字段上建立索引了。
* 尽可能的考虑建立联合索引而不是单列索引。因为索引是需要占用磁盘空间的,可以简单理解为每个索引都对应着一颗 B+ 树。如果一个表的字段过多,索引过多,那么当这个表的数据达到一个体量后,索引占用的空间也是很多的,且修改索引时,耗费的时间也是较多的。如果是联合索引,多个字段在一个索引上,那么将会节约很大磁盘空间,且修改数据的操作效率也会提升。
### 2.6 索引优化
## 2.6 索引优化
1. 监控慢查询
```sql
-- 开启慢查询日志
@@ -243,7 +242,7 @@ CREATE INDEX idx_title_prefix ON articles(title(20)); -- 只索引前20个字
## 三、事务
&emsp;&emsp;事务是数据库操作的基本单位,它是一组原子性的 SQL 语句,或者说是一个独立的工作单元。事务内的所有操作**要么全部成功,要么全部失败**。
### 3.1 特性
## 3.1 特性
* **原子性**`Atomicity`​):原子性确保事务中的所有操作要么全部完成,要么全部不完成。如果事务执行过程中发生错误,所有已执行的操作都会回滚。
```sql
START TRANSACTION;
@@ -286,13 +285,13 @@ COMMIT;
-- 提交后,数据已经持久化到磁盘
```
### 3.2 隔离级别
#### 3.2.1 概念
## 3.2 隔离级别
### 3.2.1 概念
* **脏读 (Dirty Read):** 事务A读取了事务B**尚未提交**的修改数据。如果事务B最终回滚事务A读到的就是无效的"脏"数据。
* **不可重复读 (Non-Repeatable Read):** 在同一个事务A中**两次读取同一行数据**得到的结果不同。这是因为在两次读取之间该行数据被另一个提交了的事务B**修改**了。
* **幻读 (Phantom Read):** 在同一个事务A中**两次执行相同的查询**(通常是范围查询 `SELECT ... WHERE ...`​),得到的结果集行数不同(出现了新的"幻影"行或原有行消失了。这是因为在两次查询之间另一个提交了的事务B**插入**了满足查询条件的新行或**删除**了原有的行。
#### 3.2.2 类型
### 3.2.2 类型
1. 读未提交 (READ UNCOMMITTED)
* 特点: 这是最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更。
* 允许的问题:
@@ -333,7 +332,7 @@ COMMIT;
* 数据一致性: **最好**。完全保证事务的隔离性,不会出现任何并发问题。
* 使用场景: 仅在对数据一致性要求极高,且完全不能接受任何并发副作用(如金融核心系统的某些极端操作),并且能承受极低并发性能的情况下使用。**实践中很少使用。**
### 3.3 MySQL锁
## 3.3 MySQL锁
* **表级锁:** MySQL 中锁定粒度最大的一种锁全局锁除外是针对非索引字段加的锁对当前操作的整张表加锁实现简单资源消耗也比较少加锁快不会出现死锁。不过触发锁冲突的概率最高高并发下效率极低。表级锁和存储引擎无关MyISAM 和 InnoDB 引擎都支持表级锁。
* **行级锁:** MySQL 中锁定粒度最小的一种锁,是 **针对索引字段加的锁** ,只针对当前操作的行记录进行加锁。 行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小,并发度高,但加锁的开销也最大,加锁慢,会出现死锁。行级锁和存储引擎有关,是在存储引擎层面实现的。
* **共享锁S 锁)** :又称读锁,事务在读取记录的时候获取共享锁,允许多个事务同时获取(锁兼容)。
@@ -348,35 +347,36 @@ COMMIT;
|UPDATE|排他锁(X)|自动获取|
|DELETE|排他锁(X)|自动获取|
## 四、日志
# 四、日志
&emsp;&emsp;MySQL 的三大核心日志系统是保证数据一致性、实现故障恢复和提供复制功能的关键组件。这三大日志分别是:​​二进制日志(binlog)​​、​​错误日志(error log) 和 ​​重做日志(redo log)​​。
### 4.1 二进制日志Binary Log简称 binlog
#### 4.1.1 概念
## 4.1 二进制日志Binary Log简称 binlog
### 4.1.1 概念
&emsp;&emsp;二进制日志​​是 MySQL ​​记录所有修改数据或可能修改数据的语句(或数据变更)的日志文件​​。它记录了数据库执行的​​更改操作​​(如 INSERT、UPDATE、DELETE 等 DML 操作,以及 CREATE、ALTER、DROP 等 DDL 操作),但**不记录 SELECT 这类不修改数据的查询操作**。
#### 4.1.2 作用
### 4.1.2 作用
1. 主从复制Replication在主从架构中主库将 binlog 发送给从库,从库通过读取并重放 binlog 来保持与主库的数据同步。
2. 数据恢复Point-in-Time Recovery通过备份 + binlog 可以恢复到某个具体时间点。
3. ​​审计​​:可以追踪数据库的所有变更操作。
### 4.2 重做日志Redo Log
#### 4.2.1 概念
## 4.2 重做日志Redo Log
### 4.2.1 概念
&emsp;&emsp;重做日志​​是 InnoDB 存储引擎特有的日志,它记录的是 ​​“物理级别” 上的页修改信息​​,主要用于 崩溃恢复Crash Recovery
&emsp;&emsp;InnoDB 使用 WALWrite-Ahead Logging预写日志技术即 ​​事务提交时,先写 redo log再写磁盘数据页从而保证即使系统崩溃也能通过 redo log 恢复数据。
#### 4.2.2 作用
### 4.2.2 作用
1. 实现事务的持久性Durability确保事务提交后即使发生宕机数据也不会丢失。
2. ​​提高写入性能​​:数据不是每次修改都直接写磁盘,而是先写 redo log顺序写速度快后续再异步刷盘。
3. ​​支持 crash-safeMySQL 宕机重启后,可通过 redo log 恢复未刷盘的数据。
### 4.3 回滚日志Undo Log
#### 4.3.1 概念
## 4.3 回滚日志Undo Log
### 4.3.1 概念
&emsp;&emsp;回滚日志​​也是 InnoDB 引擎特有​​ 的日志,它记录的是 ​​数据被修改前的原始值​​
#### 4.3.2 作用
### 4.3.2 作用
1. 支持事务回滚​​:如果事务执行失败或调用了 ROLLBACK可以通过 undo log 将数据恢复到修改之前的状态。
2. 实现 MVCC多版本并发控制在读已提交RC、可重复读RR隔离级别下undo log 用于提供历史版本数据,使得不同事务能看到不同的数据快照,而不需要加锁。
### 4.4 和事务、锁之间的关系
## 4.4 和事务、锁之间的关系
&emsp;&emsp;例如当执行一条SQL语句时事务、锁、日志等之间的关系
1. 发起一个事务
2. 执行一系列的DML操作如 INSERT/UPDATE/DELETE
@@ -389,7 +389,7 @@ COMMIT;
&emsp;&emsp;**undo log用于实现事务回滚、MVCC。**
4. **背后有日志系统默默记录一切,锁系统保障并发安全,隔离级别定义了“你能看到啥”。​**
#### 4.4.1 相互关系
### 4.4.1 相互关系
1. 事务是锁的使用者,锁是事务实现隔离性的手段。​当一个事务对某行数据执行 UPDATE/DELETE 操作时为了防止其他事务同时修改相同数据InnoDB 会自动对该行或索引加 排他锁X锁。如果事务只是读取数据根据隔离级别可能会加 共享锁S锁 或使用 MVCC不加锁
2. 隔离级别定义了事务之间的可见性规则,是事务“隔离性”的具体体现。​事务的隔离性是通过锁 + MVCC多版本并发控制依赖 undo log+ 隔离级别共同实现的。​
3. 日志是事务实现 持久性、崩溃恢复、回滚 等能力的基石。redo log重做日志保障事务的持久性Durability事务提交时先将数据页的变更记录到 redo log顺序写高性能随后再异步刷盘到磁盘数据页。即使系统崩溃重启后也能通过 redo log 恢复已提交但尚未刷盘的数据。undo log回滚日志支持事务回滚 和 MVCC。事务修改数据前会先把原始数据保存到 undo log如果事务回滚可以用它恢复旧值。同时undo log 也是 MVCC多版本控制实现的基础用于提供历史版本数据。binlog二进制日志用于主从复制、时间点恢复。虽然 binlog 是 Server 层的日志,不属于 InnoDB 事务引擎的一部分但在事务提交时binlog 与 redo log 通过两阶段提交2PC保证一致性
@@ -397,14 +397,14 @@ COMMIT;
5. 锁保障并发安全,日志保障操作可恢复。两者从不同维度确保数据库的正确性。​锁​​:是在运行时控制谁可以访问哪些数据,是 ​​并发控制​​ 的手段。​​日志​​:是在磁盘上记录操作过程,是 ​​故障恢复 & 事务一致性​​ 的手段。
6. 隔离级别定义了事务间数据的可见性,而日志(尤其是 undo log 和 binlog为这种“可见性”提供了实现基础。undo log 是实现 MVCC多版本并发控制 的基础,而 MVCC 是 REPEATABLE READ 等隔离级别的关键。binlog 虽不直接影响隔离性,但它记录了事务的变更历史,是构建主从环境、实现数据恢复的基础。
## 五、优化
### 5.1 Explain 执行计划
# 五、优化
## 5.1 Explain 执行计划
&emsp;&emsp;`EXPLAIN`​是 MySQL 自带的一个诊断工具,它可以模拟 MySQL 查询优化器的执行过程,对`SELECT`​语句(在 MySQL 8.0 及以上版本,也支持对`UPDATE`​、`DELETE`​等语句使用)进行分析,并输出该语句的执行计划。
#### 5.1.1 基本用法
### 5.1.1 基本用法
&emsp;&emsp;在select语句前面加上EXPLAIN关键字即可例如`EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 25;
`
#### 5.1.2 输出列说明
### 5.1.2 输出列说明
| 列名 | 说明 | 示例 |
| :-: | :-: | :-: |
| id | 查询标识符 | 相同 id 表示同组查询,执行顺序从上到下;不同 id 值越大优先级越高 |
@@ -420,7 +420,7 @@ COMMIT;
| filtered | 存储引擎返回数据后在 server 层过滤的比例 | |
| **Extra** | 额外执行信息 | |
#### 5.1.3 重要指标Type
### 5.1.3 重要指标Type
| 类型 | 描述 | 性能 | 示例 |
| - | - | - | - |
| system | 系统表,仅一行 | 最优 | MyISAM 引擎的空表 |
@@ -436,7 +436,7 @@ COMMIT;
| index | 全索引扫描 | 差 | SELECT indexed_col FROM table |
| ALL | 全表扫描 | 最差 | 无索引查询|
#### 5.1.4 重要指标Extra
### 5.1.4 重要指标Extra
| 值 | 含义 | 优化建议 |
| - | - | - |
| Using index | 覆盖索引(无需回表) | 优,保持 |
@@ -449,13 +449,72 @@ COMMIT;
| Impossible WHERE | WHERE 条件永不成立 | 查询逻辑错误 |
| Distinct | 优化 DISTINCT 操作 | |
## 六、执行过程
# 六、执行过程
![暂无图片](https://cxx0822.iepose.cn/rustfs/blog/8ddaa246aef63b6be371487ad7159e40.png '执行过程.png')
&emsp;&emsp;MySQL架构分为两层Service层和存储引擎层。
&emsp;&emsp;MySQL架构分为两层Service层和存储引擎层。
&emsp;&emsp;Server 层负责建立连接、分析和执行 SQL。存储引擎层负责数据的存储和提取。
1. 连接器:建立连接、管理连接、校验用户身份。
2. 查询缓存MySQL8.0已删除)
3. 解析SQL通过解析器对SQL查询语句进行词法分析、语法分析然后构建语法树方便后续模块读取表名、字段和语句类型等。
4. 执行SQL分为预处理阶段、优化阶段和执行阶段。
# 七、视图
## 7.1 定义
&emsp;&emsp;视图View是 MySQL 中的一种虚拟表,它的数据来源于一个或多个实际的表(基表),**其结构和数据是通过 SQL 查询语句定义的**。简单来说,视图就像是一个 “查询窗口”,你看到的是基表的数据,但**视图本身并不存储实际数据,每次访问视图时都会执行对应的查询语句**。
## 7.2 作用
1. 简化复杂查询:将多表关联、聚合等复杂的 SQL 逻辑封装到视图中,后续使用时只需查询视图即可。
2. 数据安全:可以只暴露基表中的部分列或部分行给用户,隐藏敏感数据。
3. 数据一致性:如果业务逻辑发生变化,只需修改视图的定义,而无需修改所有使用该逻辑的查询。
## 7.3 使用
&emsp;&emsp;创建视图
```sql
-- 创建视图v_student_basic
CREATE VIEW v_student_basic
AS
SELECT name, age, gender FROM student;
```
&emsp;&emsp;使用视图和正常使用数据表一致:
```sql
-- 查询视图(和查询普通表的方式完全一样)
SELECT * FROM v_student_basic;
```
# 八、事件
## 8.1 定义
&emsp;&emsp;MySQL 事件Event也被称为事件调度器Event Scheduler`MySQL 中一种定时执行的数据库对象`,可以理解为数据库层面的 “定时任务” 或 “计划任务”。它能根据你设定的时间规则(一次性执行、周期性执行),自动触发并执行指定的 SQL 逻辑(如数据清理、统计报表生成、数据同步等)。
## 8.2 特点
1. 定时执行:支持一次性执行(如某个具体时间点)和周期性执行(如每天凌晨 3 点、每小时执行一次)。
2. 自动运行:依赖 MySQL 的事件调度器线程,只要调度器开启,事件就会按规则自动触发。
3. 与存储过程结合:事件的执行逻辑可以是单条 SQL也可以是复杂的存储过程推荐用存储过程封装复杂逻辑
## 8.3 作用
- 数据清理:定期删除过期数据(如删除 30 天前的日志表数据)。
- 数据统计:定时生成业务统计报表(如每天凌晨统计前一天的订单数据)。
- 数据同步:定期将 A 表的数据同步到 B 表。
- 定时备份:定期执行数据库备份脚本(配合存储过程)。
## 8.4 使用
&emsp;&emsp;开启事件调度器:
```sql
-- 查看事件调度器状态ON表示开启OFF表示关闭
SHOW VARIABLES LIKE 'event_scheduler';
-- 临时开启MySQL重启后会恢复为默认状态
SET GLOBAL event_scheduler = ON;
-- 永久开启需要修改my.cnf/my.ini配置文件添加以下内容然后重启MySQL
event_scheduler = ON # 放在[mysqld]节点下
```
&emsp;&emsp;每天凌晨 1 点执行的事件,删除日志表中 7 天前的过期数据:
```sql
-- 创建周期性事件每天凌晨1点执行无结束时间
CREATE EVENT IF NOT EXISTS event_clear_log
ON SCHEDULE EVERY 1 DAY STARTS '2025-12-22 01:00:00'
COMMENT '每天凌晨1点删除7天前的日志'
DO
DELETE FROM log WHERE create_time < DATE_SUB(NOW(), INTERVAL 7 DAY);
```

View File

@@ -0,0 +1,41 @@
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title: SQL高阶用法
date: 2025-12-21
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# 一、WITH
## 1.1 定义
&emsp;&emsp;SQL 中的WITH子句也被称为**公用表表达式**CTECommon Table Expression它的作用是**在执行主查询之前,先定义一个临时的结果集,这个结果集可以在后续的查询中被多次引用**,就像一个临时表一样。它能让复杂的 SQL 查询变得更清晰、更易读,还能简化嵌套查询的逻辑。
## 1.2 使用
```sql
-- 定义第一个CTE数学高分学生
WITH math_high_score AS (
SELECT name, score FROM student_score WHERE subject = '数学' AND score > 85
),
-- 定义第二个CTE语文高分学生
chinese_high_score AS (
SELECT name, score FROM student_score WHERE subject = '语文' AND score > 85
)
-- 主查询:查询既在数学高分又在语文高分的学生
SELECT m.name
FROM math_high_score m
JOIN chinese_high_score c ON m.name = c.name;
```
&emsp;&emsp;递归 CTE
```sql
WITH recursive dept_hierarchy AS (
-- 锚点成员查询顶级部门parent_id为NULL
SELECT dept_id, dept_name, parent_id, 1 AS level
FROM department
WHERE parent_id IS NULL
UNION ALL
-- 递归成员查询子部门关联自身的dept_id和parent_id
SELECT d.dept_id, d.dept_name, d.parent_id, dh.level + 1 AS level
FROM department d
JOIN dept_hierarchy dh ON d.parent_id = dh.dept_id
)
-- 主查询:获取所有部门的层级
SELECT * FROM dept_hierarchy;
```