MySQL基础与MySQL高级特性,性能优化

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了MySQL基础与MySQL高级特性,性能优化相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

mysql面试热点与MySQL高级特性,性能优化

一、MySQL基础

1.1范式

  • 三范式
  • 一范式:原子性,每列不可再拆分
  • 二范式:不产生局部依赖,每列完全依赖于主键,一张表只描述一件事情
  • 三范式:不产生传递依赖,所有的列都直接依赖于主键,使用外键关联,外键都来源于其他表的主键
  • 反三范式
  • 反3NF:为了提高数据库的性能,增加冗余字段,以便提高查询性能

1.2select语句执行顺序

  • 编写顺序
  • select distinct 查询字段
  • from 表名
  • join 表名
  • on 连接条件
  • where 查询条件
  • group by 分组字段
  • having 分组后条件
  • order by 排序条件
  • limit 查询起始位置,查询条数
  • 编写顺序和执行顺序图
  • [图片上传失败...(image-536c7a-1566564358945)]

1.3内连接

1.4外连接

1.5全连接

1.6级联操作

二、存储引擎

2.1查看存储引擎

  • 查看所有存储引擎:​​show engines;​
  • 查看当前存储引擎:​​show variables like %storage_engine%;​

2.2修改存储引擎

​ - 修改存在表的存储引擎:​​alter table test1 ENGINE = innoDB ;show create table test1​

2.3MyISA与InnoDB区别

  • 主外键
  • MyISAM : 不支持
  • InnoDB: 支持
  • 事务
  • MyISAM:不支持
  • InnoDB:支持
  • 行表锁
  • MyISAM 表锁 操作一条记录也会锁住整个表 不适合高并发的操作
  • InnoDB 行锁 操作时,只锁某一行,不对其它行有影响 适合高并发的操作
  • 缓存
  • MyISAM : 只缓存索引,不缓存数据
  • InnoDB:不仅缓存索引,还要缓存真实数据,对内存要求比较高,而且内存大小对性能有决定性的影响
  • 关注点
  • MyISAM性能
  • InnoDB:事务
  • 存储引擎选择
  • [图片上传失败...(image-36bf5-1566564358945)]

三、存储过程、函数、触发器

3.1存储过程、函数介绍

  • 存储过程和函数区别:存储过程没有返回值,而函数必须有;存储过程的参数可以使用IN,OUT,INOUT类型,而函数的参数只能是IN类型。
  • 存储过程特点
  • 能完成较复杂的判断和运算,而且处理逻辑都封装在数据库端,调用者不需要自己处理业务逻辑,一旦逻辑发生变化,只需要修改存储过程即可,而对调用者程序完全没有影响。
  • 可编程性强,灵活
  • SQL编程的代码可重复使用
  • 执行速度相对快一些
  • 减少网络之间数据传输,节省开销

3.2创建存储过程

-- 创建存储过程
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE testa()
BEGIN
SELECT * FROM student WHERE id=2;
END $$
-- 调用存储过程
call testa();

3.3存储过程/函数的查、删

-- 查看存储过程或者函数的状态
SHOW PROCEDURE STATUS LIKE testa;
-- 查看存储过程或者函数的定义
SHOW CREATE PROCEDURE testa
-- 删除存储过程
DROP PROCEDURE testa1;
-- 删除函数
DROP FUNCTION testa1;

3.4存储过程的变量

  • 需求: 编写存储过程,使用变量取id=2的用户名;变量my_uname
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE testa3()
BEGIN
-- 1.变量的声明使用declare,一句declare只声明一个变量,变量必须先声明后使用
-- 2.变量具有数据类型和长度,与mysql的SQL数据类型保持一致,因此甚至还能指定默认值、字符集和排序规则等
DECLARE my_uname VARCHAR(32) DEFAULT ;
-- 3.变量可以通过set来赋值,也可以通过select into的方式赋值
SET my_uname=itheima;
SELECT NAME INTO my_uname FROM student WHERE id=2;
-- 4.变量需要返回,可以使用select语句,如:select 变量名
SELECT my_uname;
END $$
CALL testa3();
  • 变量作用域
  • 变量是有作用域的,作用范围在begin与end块之间,end结束变量的作用范围即结束。
  • .需要多个块之间传递值,可以使用全局变量,即放在所有代码块之前。
  • 传参变量是全局,可以在多个块之间起作用

3.5存储过程传入参数 IN型

-- 需求:编写存储过程,传入id,返回该用户的name
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE getName(my_uid INT)
BEGIN
DECLARE my_uname VARCHAR(32) DEFAULT ;
SELECT NAME INTO my_uname FROM student WHERE id=my_uid;
SELECT my_uname;
END;
$$
CALL getName(2);
  • 传入参数:类型为IN,表示该参数的值必须在调用存储过程时指定,如果不显式指定为IN,那么默认就是IN类型。
  • IN类型参数一般只用于传入,在调用存储过程中一般不作修改和返回
  • 如果调用存储过程中需要修改和返回值,可以使用OUT类型参数

3.6存储过程传出参数OUT型

-- 需求:调用存储过程时,传入uid返回该用户的uname
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE getName22(IN my_uid INT,OUT my_uname VARCHAR(32))
BEGIN
SELECT NAME INTO my_uname FROM student WHERE id=my_uid;
SELECT my_uname;
END;
$$

-- 指定传入参数变量
SET @uname:=;
CALL getName22(2,@uname);
-- 起别名
SELECT @uname AS myName;
  • 传出参数:在调用存储过程中,可以改变其值,并可返回
  • OUT是传出参数,不能用于传入参数值
  • 调用存储过程时,OUT参数也需要指定,但必须是变量,不能是常量
  • 如果既需要传入,同时又需要传出,则可以使用INOUT类型参数

3.7存储过程可变参数INOUT型

  • 例:
-- 需求:调用存储过程时,参数my_uid和my_uname,既是传入,也是传出参数
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE getName3(INOUT my_uid INT,INOUT my_uname VARCHAR(32))
BEGIN
SET my_uid=2;
SET my_uname=hxf3;
SELECT id,NAME INTO my_uid,my_uname FROM student WHERE id=my_uid;
SELECT my_uid,my_uname;
END;
$$


SET @uname:=;
SET @uid:=0;
CALL getName3(@uid,@uname);
SELECT @uname AS myName;
  • 可变变量INOUT:调用时可传入值,在调用过程中,可修改其值,同时也可返回值。
  • INOUT调用时传入的是变量,而不是常量

3.8存储过程条件语句

  • 例:

MySQL基础与MySQL高级特性,性能优化_数据

-- 需求:编写存储过程,如果用户uid是偶数则就给出uname,其它情况只返回uid
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE getName44(IN my_uid INT )
BEGIN
DECLARE my_uname VARCHAR(32) DEFAULT ;
IF(my_uid%2=0)
THEN
SELECT NAME INTO my_uname FROM student WHERE id=my_uid;
SELECT my_uname;
ELSE
SELECT my_uid;
END IF;
END;
$$


CALL getName44(1);
CALL getName44(2);
  • 条件语句最基本的结构:if() then …else …end if;

3.9存储过程循环语句

  • while循环
  • 例:
-- 需求:使用循环语句,向表users(uid)中插入10条uid连续的记录。
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE insertdata()
BEGIN
DECLARE i INT DEFAULT 0;
WHILE(i< 10) DO
BEGIN
SELECT i;
SET i=i+1;
INSERT INTO users(NAME , address) VALUES("孙悟空" , "广州");
END ;
END WHILE;
END;


$$
CALL insertdata();
  • while语句最基本的结构:while() do…end while;
  • while判断返回逻辑真或者假,表达式可以是任意返回真或者假的表达式
  • repeat循环语句
  • 例:
-- 需求:使用repeat循环向表users插入10条uid连续的记录

DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE insertdata2()
BEGIN
DECLARE i INT DEFAULT 100;
REPEAT
BEGIN
SELECT i;
SET i=i+1;
INSERT INTO users(NAME) VALUES(黑马);
END ;
UNTIL i >= 110
END REPEAT;
END;
$$

CALL insertdata3();
  • repeat语句最基本的结构:repeat…until …end REPEAT;
  • until判断返回逻辑真或者假,表达式可以是任意返回真或者假的表达式只有当until语句为真时,循环结束。

3.10光标(游标)基本使用

  • 在存储过程和函数中,可以使用光标(有时也称为游标)对结果集进行循环的处理
  • 基本使用
  • 申明光标:cursor for
  • 打开光标:open
  • 移动光标:fetch
  • 关闭光标:close
  • 例:
-- 编写存储过程,使用光标,把id为偶数的记录逐一更新用户名。
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE testcursor()
BEGIN
-- 控制光标循环结束标记
DECLARE stopflag INT DEFAULT 0;
DECLARE my_uname VARCHAR(20);
-- cursor for 申明光标
DECLARE uname_cur CURSOR FOR SELECT NAME FROM student WHERE id%2=0 ;
DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET stopflag=1;
OPEN uname_cur; -- 打开游标
FETCH uname_cur INTO my_uname; -- 游标向前走一步,取出一条记录放到变量my_uname中。
WHILE( stopflag=0 ) DO -- 如果游标还没有到结尾,就继续
BEGIN
UPDATE student SET NAME=CONCAT(my_uname,_cur) WHERE NAME=my_uname;
-- 游标向前走一步,取出一条记录放到变量my_uname中。
FETCH uname_cur INTO my_uname;
END ;
END WHILE;
CLOSE uname_cur;
END;
$$
DELIMITER ;

-- 调用
CALL testcursor()
  • 注意:变量,条件,处理程序,光标,都是通过DECLARE定义的,它们之间是有先后顺序要求的,变量和条件必须在最前面声明,然后才能是光标的申明,最后才可以是处理程序的申明。

3.11函数的定义

  • 例:
-- 需求:编写函数,传入一个用户uid,返回用户的name
DELIMITER $$
CREATE FUNCTION getFName1(my_uid INT) RETURNS VARCHAR(32)
READS SQL DATA # READS SQL DATA表示子程序包含读数据的语句,但不包含写数据的语句。
BEGIN
DECLARE my_uname VARCHAR(32) DEFAULT ;
SELECT NAME INTO my_uname FROM student WHERE id=my_uid;
RETURN my_uname;
END;
$$
SELECT getFName1(3);
  • 创建函数使用create FUNCTION 函数名(参数 ) RETURNS 返回类型
  • 函数体放在begin和end之间
  • Return指定函数的返回值
  • 函数调用:SELECT getuname()

3.12触发器

  • 定义:触发器是与表有关的数据库对象,在满足定义条件时触发,并执行触发器中定义的语句集合、触发器这种特性可以协助应用在数据库端确定数据的完整性。
  • 例:
-- 出于审计目的,当有人往表users插入一条记录时,把插入的uid,uname,插入动作和操作时间记录下来。
create table oplog(
id int primary key auto_increment,
uid int,
name varchar(32),
action varchar(10),
optime date
)

-- 触发器
DELIMITER $$
CREATE TRIGGER tr_users_insert AFTER INSERT ON users
FOR EACH ROW
BEGIN
INSERT INTO oplog(uid,name,ACTION,optime)
VALUES(NEW.id,NEW.name,insert,NOW());
END;
$$

-- 插入数据测试
insert into users (NAME, address) values ("李泽源", "深圳")
  • 创建触发器使用create TRIGGER 触发器名
  • 什么时候触发?After INSERT ON users,除了after还有before,是在对表操作之前(BEFORE)或者之后(AFTER)触发动作的。
  • 对什么操作事件触发?after INSERT ON users ,操作事件包括insert,UPDATE,DELETE
  • 对什么表触发?after INSERT ON users
  • 影响的范围?For EACH ROW

3.13事件调度器

  • 定义:事件调度器是MySQL中提供的可做定时操作处理,或者周期操作处理的一个对象。
  • 查看是否开启事件调度支持: show variables like %event_scheduler%;
  • 开启事件调度支持:set global event_scheduler =on;
  • 例:
DELIMITER $$
-- 创建事件调度器
CREATE EVENT IF NOT EXISTS event_hello
-- 事件调度计划
ON SCHEDULE EVERY 3 SECOND
-- 调度计划执行完成之后是否还保留
ON COMPLETION PRESERVE
-- 执行事件调度
DO
BEGIN
INSERT INTO users(NAME , address) VALUES(王五,广州);
END$$
DELIMITER ;
  • 常用事件调度计划
  • On schedule at ‘2016-12-12 04:00:00’ 在 2016-12-12 04:00:00执行一次
  • on schedule every 1 scond 每秒执行一次
  • on schedule every 1 day starts ‘2016-12-12 20:20:20’ 每天在20:20:20执行一次
  • on schedule every 1 minute starts ‘2016-12-12 9:00:00’ ends ‘2016-12-12 11:00:00’

四、锁

4.1锁分类

  • 按操作分
  • 读锁(共享锁)
  • 写锁(排他锁)
  • 按粒度分
  • 表锁
  • 行锁
  • 页锁

4.2表锁

  • 偏向MyISAM存储引擎,开销小, 加锁快, 无死锁,锁定粒度大, 发生锁冲突的概率最高, 并发最底,整张表就只能一个人使用
  • 查看表锁​​show open tables;​
  • 对表加锁​​lock table user read, user write;​
  • 对表解锁​​unlock tables​
  • 查询表锁查询、等待次数​​show status like table%;​
  • Table_locks_immediate:产生表级锁定的次数,表示可以立即获取锁的查询次数
  • Table_locks_waited:出现表级锁定争用而发生等待的次数

4.3行锁

  • 偏向InnoDB存储引擎,开销大, 加锁慢, 会出现死锁;锁定粒度最小, 发生锁冲突的概率最底,并发度也最高。

4.4事务

  • 事务是一批操作,要么同时成功,要么同时失败!
  • ​start transaction​​开启事务
  • ​commit​​提交事务、
  • ​rollback​​回滚事务
  • ​savepoint 名字​​设置回滚点
  • ​rollback to 名字​​回到回滚点
  • 取消自动提交
  • ​SHOW VARIABLES LIKE %commit%;​
  • ​SELECT @@autocommit;​
  • ​SET autocommit = 0;​
  • 事务四大特性(ACID)
  • 原子性
  • 一致性
  • 隔离性
  • 持久性
  • 四种隔离级别和可能出现的问题
  • 隔离级别
  • 读未提交(read uncommitted):所有的事务都可以读到其他事务未提交的执行结果。容易出现脏读。
  • 读已提交(read committed):一个事务只能读到已经提交事务的执行结果。容易出现不可重复读(虚读)。
  • 可重复读(repeatable read):MySQL默认。一个事务前后几次,会得到同样的结果。容易出现幻读。
  • 可串行化(serializable):最高隔离级别。每个读操作上共享锁,写操作上排他锁,容易出现超时,阻塞现象。
  • 脏读、不可重复读(虚读)、幻读
  • 脏读:一个事务读到其他事务未提交的执行结果。
  • 不可重复读(虚读):同一个事务前后相同的查询语句所读取的结果不同
  • 幻读:幻读指当用户读取某一范围的数据行时,另一个事务又在该范围内插入了新行,当用户再读取该范围的数据行时,会发现有新的“幻影” 行。
  • 手动加行级锁
  • 在查询之后添加​​for update​​,其它操作会被阻塞,直到锁定的行提交commit;
  • ​show status like innodb_row_lock%;​​查看行锁的使用信息

4.5悲观锁、乐观锁

  • 悲观锁
  • 定义:就是很悲观,它对于数据被外界修改持保守态度,认为数据随时会修改。整个数据处理中需要将数据加锁。悲观锁一般都是依靠关系数据库提供的锁机制。事实上关系数据库中的行锁,表锁不论是读写锁都是悲观锁。
  • 乐观锁
  • 定义:顾名思义,就是很乐观,每次自己操作数据的时候认为没有人回来修改它,所以不去加锁。但是在更新的时候会去判断在此期间数据有没有被修改。需要用户自己去实现,不会发生并发抢占资源,只有在提交操作的时候检查是否违反数据完整性。
  • 实现方式
  • 版本号
  • 就是给数据增加一个版本标识,在数据库上就是表中增加一个version字段每次更新把这个字段加1
  • 读取数据的时候把version读出来,更新的时候比较version
  • 如果还是开始读取的version就可以更新了
  • 如果现在的version比老的version大,说明有其他事务更新了该数据,并增加了版本号,这时候得到
    一个无法更新的通知,用户自行根据这个通知来决定怎么处理,比如重新开始一遍。
  • 原理和版本号相同,只是标识的字段不一样。
  • 悲观锁,乐观锁使用前提
  • 对于读操作远多于写操作的时候,这时候一个更新操作加锁会阻塞所有读取,降低了吞吐量。最后还要释放锁,锁是需要一些开销的,这时候可以选择乐观锁
  • 如果是读写比例差距不是非常大或者你的系统没有响应不及时,吞吐量瓶颈问题,那就不要去使用乐观锁,它增加了复杂度,也带来了业务额外的风险。

五、数据库优化

5.1MySQL优化综合性技术

  • 表的设计合理化(符合3NF,有时也要进行反三范式操作)
  • 添加适当索引
  • 分表技术(水平分割、垂直分割)
  • 主从复制,读写分离
  • 存储过程(模块化编程,可以提高速度)
  • 对MySQL配置优化(配置最大并发数my.ini,调整缓存大小)
  • 系统应用优化等
  • 服务器的硬件优化

5.2索引分类

  • 单值索引
  • 一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单值索引,一般来说, 一个表建立索引不要超过5个
  • 唯一索引
  • 索引列的值必须唯一,但允许有空值
  • 复合索引
  • 一个索引包含多个列
  • 全文索引
  • MySQL全文检索是利用查询关键字和查询列内容之间的相关度进行检索,可以利用全文索引来提高匹配的速度。

5.3MySQL语句正确使用索引

  • 全值匹配(最好)
  • 如:建立了三个索引,查询时最好都使用上三个索引
  • 最佳左前缀法则
  • 如果索引有多列,要遵守最左前缀法则,指的就是从索引的最左列开始 并且不跳过索引中的列
  • 计算、函数、类型转换会导致索引失效
  • 范围条件查询,右边索引失效
  • 使用不等于(!=或者<>)时无法使用索引
  • or引起索引失效
  • like引起索引失效

5.4大批量数据分页操作优化

  • 没有优化的查询
  • SELECT * FROM logs1 LIMIT 500000,10;
  • 优化
  • 使用子查询优化方式1
select * from logs1 e inner join (SELECT id from logs1 limit 500000 ,10 ) et on e.id = et.id
  • 使用子查询优化方式2
select * from logs1 where id >=(SELECT id from logs1 limit 500000 , 1) limit 10
  • 使用id限定优化
  • 记录上一页最大的id号 使用范围查询,限制是只能使用于明确知道id的情况,不过一般建立表的时候,都会添加基本的id字段,这为分页查询带来很多便利

以上是关于MySQL基础与MySQL高级特性,性能优化的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

数据库优化MySQL性能优化基础

mysql-官方文档-优化

MySQL从入门到精通高级篇(二十一)数据库优化步骤_查看系统性能参数

MySQL从入门到精通高级篇(二十一)数据库优化步骤_查看系统性能参数

mysql实战经典案例(高级篇)

MySQL优化MySQL 高并发配置优化基础知识