mysql索引，事务，日志相关原理

发表于 2023-03-13 | 分类于 mysql |

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数据库是后端开发不可或缺的存储组件，本文详细介绍了数据库索引，事务，日志等核心原理，掌握原理，才能更好的开发上层应用

mysql
索引
索引的概念
索引的类型
主键索引
唯一索引
普通索引
全文索引
组合索引
哈希索引
索引的实现方式
B-Tree 索引
Hash 索引
Full-text 索引
R-Tree 索引
索引的优缺点
优点
提高查询效率
减少IO操作
缺点
增加写操作的成本
占用更多的存储空间
可能会导致性能下降
索引的使用注意事项
索引的选择和创建
索引的使用规则
索引的维护
索引的性能优化
索引覆盖
聚簇索引
避免过度索引
索引下推
索引的常见问题和解决方法
索引失效
索引不当使用
索引过多
索引碎片化
索引在数据库优化中的应用
查询优化
数据库设计优化
数据库运维优化
事务
事务的概念
事务的定义
事务的特性
MySQL 存储引擎
存储引擎的定义
InnoDB 存储引擎的特点
MySQL 的事务实现
事务日志
undo 日志
redo 日志
MySQL 的 MVCC 实现
事务的隔离级别
读未提交
读已提交
可重复读
串行化
死锁的处理
事务的应用
手动提交事务
自动提交事务
回滚事务
日志/持久化
什么是binlog
binlog的概念和作用
binlog的存储位置和格式
binlog的类型
statement格式
row格式
mixed格式
binlog的写入
binlog的写入时机和条件
binlog的写入方法和原理
binlog的读取和解析
binlog的读取方法和原理
binlog的解析工具和使用方法
binlog的应用场景
数据库备份和恢复
数据库主从同步
数据库数据分析和迁移
binlog的性能优化
binlog的大小和性能关系
binlog的滚动和清理策略
binlog的异步写入和缓冲策略
binlog的安全和保护
binlog的访问控制和加密
binlog的备份和恢复策略
binlog的灾难恢复和应急响应

索引

索引的概念

索引是用于对数据库数据快速检索的数据结构，存储在磁盘上，不需要全部载入内存，在使用时按需读入内存。说白了，就是可以给数据库的数据在不同纬度（字段）上加上一个数据结构，能快速的根据这个纬度定位到特定的数据
因此，评价一个索引的效率，io次数（从磁盘读取索引到内存的次数）就是一个很重要的指标。
如果在一个很大的字段上建立了索引，就会导致索引树的层数变高，io次数变高，导致效率变低。

索引的类型

主键索引

在主键上建立的索引
如果一个表没有主键，innodb会自动分配一个整形的主键，因此，一般数据库建议都显式的加上整形的自增主键，如果有其他字段，也是唯一的，建议是同样加上一个自增主键，再建立一个唯一索引，因为，如果另外的字段不是整形，那么直接做主键索引，可能占用的空间更大，当回表的时候，效率变低
唯一索引
索引所在一个或者多个列的数据组成，是唯一的，主键索引一定是唯一索引
普通索引
数据不是唯一的，这种索引当数据重复度很大时，效率不高
全文索引
倒排索引
涉及到全文索引的，一般都用es了
组合索引
多个字段上组合建立的索引，查询时遵从最左匹配原则，指的是索引建立的时候的字段左右，不是查询的时候
哈希索引
myisam使用的索引，innodb都是B+树
hashtable

聚簇索引/非聚簇索引

叶子结点存的就是数据，innodb主键索引是聚簇索引，没有指定主键，会自动创建一个6字节的字增id，用于聚簇索引
myIsam使用B+树构建索引时，叶子结点存的数据为磁盘地址，所以是使用的非聚簇索引
非聚簇索引存的是指向数据的指针，可以理解还要经过一次地址才能访问到数据
innodb的非主键索引，存的是主键id，这个应该也不能称为聚簇索引

索引的实现方式

B-Tree 索引

数据都存在叶子结点，主键索引叶子结点存数据，非主键索引叶子结点存主键id
- 因此主键值改变的时候，需要更新所有索引保存的主键值
本身是有序树，结点内也是有序的，二分查找
叶子结点之间，双向链表，方便遍历，范围查询，排序
支持前缀查询like xx%,

Hash 索引

hashtable为底层数据结构，需要全部载入内存
范围查询只能全表扫描

Full-text 索引

倒排索引