mysql深入底层了解

Posted 2022-11-26 黄昏单车

索引数据结构

# 索引的本质：帮助mysql高效获取数据 排好序 的 数据结构

Myisam存储引擎索引实现

# 分三个文件存储：

1：frm存储表结构

2：MYD存储表数据

3：MYI存储表索引数据

底层查找过程：先通过MYI索引数据结构找到对应索引，拿到磁盘文件地址，通过地址定位MYD数据所在行记录

InnoDB存储引擎索引实现

# 分二个文件存储：

1：frm存储表结构

2：ibd存储数据和索引

# 为什么建议InnoDB表必须建主键？

	因为索引数据必须要有B+Tree结构组织数据，没有建有主键，会从表中找唯一列作为B+Tree结构存储
如果没有唯一列，会默认建立隐藏列Rowid自维护，用Rowid进行B+Tree组织数据结构，所以为了避免减少
数据库的性能维护，必须建主键。

# 为什么推荐使用整型的自增主键？

	整型可以直接比较大小，效率高，占用空间小，字符串比较需要转成ascii码逐位比较，
自增问题例如5,7，再插入一个6的时候，为了保持自增的顺序性，会在5,7之间插入元素，如果满了之后会分裂
重组索引变成5,6，7...，造成性能损耗

二叉树

# 特性

1）k-v结构，k就是数据，v就是索引所在行磁盘文件地址
2）右边的子节点大于父节点，左边的子节点小于父节点
	
注意：不适合单边增长数据，例如自增id(1,2,3,4,5,6...)

红黑树（二叉平衡树）

B-Tree

B+Tree

每个节点最大16kb

假如索引用bigint类型：占据8b，磁盘文件地址6b，根节点大概可以存储1170个索引，子节点一样
假如叶子节点1个索引1kb，最终1170 * 1170 * 16，大概两千万

根节点和子节点会常驻内存，不需要进行磁盘读取，最终只需要一次磁盘I/O交互

Hash

bin log和redo log日志

# Bin log归档日志（逻辑日志）

	1：二进制日志
	
	2：在Mysql的server层实现（引擎共用）
	
	3：记录的是一条语句的原始逻辑
	
	4：不限大小，追加写入，不会覆盖以前的日志

# 开启bin-log

	查看是否开启：show variables like '%log_bin%';

	mysql> show variables like '%log_bin%';
	+---------------------------------+-------+
	| Variable_name                   | Value |
	+---------------------------------+-------+
	| log_bin                         | OFF   |
	| log_bin_basename                |       |
	| log_bin_index                   |       |
	| log_bin_trust_function_creators | OFF   |
	| log_bin_use_v1_row_events       | OFF   |
	| sql_log_bin                     | ON    |
	+---------------------------------+-------+
	6 rows in set
	
	我是在本地使用的phpstudy，所以修改my.ini如下，由于存在了datadir，所以只需要配置：
	log-bin=mysql-bin即可，server_id=1默认存在，不用动
	
	[mysqld]
	datadir=D:/phpstudy_pro/Extensions/MySQL5.7.26/data/
	log-bin=mysql-bin
	server_id=1
	
	注意5.7以及更高版本需要配置本项：server-id=123454

	mysql> show variables like '%log_bin%';
	+---------------------------------+--------------------------------------------+
	| Variable_name                   | Value                         |
	+---------------------------------+---------------------------------------------+
	| log_bin                         | ON                            |
	| log_bin_basename | D:\\phpstudy_pro\\Extensions\\MySQL5.7.26\\data\\mysql-bin      
	| log_bin_index    | D:\\phpstudy_pro\\Extensions\\MySQL5.7.26\\data\\mysql-bin.index
	| log_bin_trust_function_creators | OFF                           |
	| log_bin_use_v1_row_events       | OFF                           |
	| sql_log_bin                     | ON                            |
	+---------------------------------+---------------------------------------------+
	6 rows in set
	
# bin-log命令（以下命令根据自己的文件目录所在清空变化）

	sync_binlog：设置为1,表示每次事务binlog都将持久化到磁盘 
	
	flush logs：会多一个最新的bin-log日志
	
	show master status：查看最后一个bin-log日志的相关信息 
	
	reset master：清空所有的bin-log日志
	
	查看 bin-log内容：
	/usr/local/mysq1/bin/mysqlbinlog --no-defaults
	/usr/local/mysql/data/mysql-bin.000001
	
	恢复日志（需要分开两个日志:一个插入，一个清空）：
	/usr/bin/mysqlbinlog --no-defaults /var/run/mysqld/mysql-bins.000005 
	| mysql -u root -p laravel
	
	恢复指定位置段数据(从BEGIN前一个end_log_pos 348，到COMMIT前end_log_pos 424)：
	/usr/bin/mysqlbinlog --no-defaults /var/run/mysqld/mysql-bins.000005 
	--stop-position="424" --start-position="348" | mysql -u root -p laravel
	
	恢复指定日期段数据（日期时间范围要小于开始时间，大于结束时间，不能等于）：
	/usr/bin/mysqlbinlog --no-defaults /var/run/mysqld/mysql-bins.000005 
	--stop-datetime="2021-05-10 02:07:30" --start-datetime="2021-05-10 02:07:00" 
	| mysql -u root -p laravel
	
# Redo log重做日志（物理日志）

	记录InnoDB存储引擎的事务日志 
	
	MySQL的WAL机制(Write-Ahead Logging),先写日志再写磁盘
	
	文件名:ib_logfile*

#	Redo Log写入原理

	以循环方式写入日志文件，不断的写与擦除，文件1写满时，切换到文件2，
	文件2写满时，再次切换到文件1。
	
	 writepos当前记录的位置,循环边写边后移
	 
	 checkpoint当前要擦除的位置,循环边写边后移