数据库

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Mysql架构

大体分为Server层和存储引擎
Server层包括 连接器、查询缓存、分析器、执行器。
连接器：负责管理连接和权限验证
查询缓存：如果查询的语句命中了查询缓存则直接返回结果
分析器：进行词法分析和语法分析
执行器：操作引擎，返回结果
存储引擎层
不同的数据文件在。负责数据的存储和提取，提供读写接口。他的架构模式是插件式，支持InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎。

索引

● 索引它是一种数据结构，它的出现就是为了提高数据库查询数据的效率，它就像书的目录一样。
● 索引本身是很大的，不可能全部存储在内存中，它通常是保存在磁盘的文件中。（其中，InnoDB 的索引是和数据一起存储在数据文件中的。）

InoDB 索引为什么是B+树？

先看下其他的可以做到键值对的数据结构。
hash表：可能产生hash冲突，数据散列不均匀。
当需要进行范围查找的时候需要挨个遍历，效率低

memory的存储引擎支持的时hash索引，同时注意innodb存储引擎支持自适应hash。

AVL，红黑树：
插入大量数据时，树的高度会不断增加。而树高的增加带来的问题就是，磁盘I/O操作的次数的增加，这样花费的时间就会更多。

B树：
B树所有结点都存储键值和数据
B+树只有叶子节点才有，非叶子结点只存储键值，所以理论上B+树会比B树更加矮胖。
B+树的叶子节点之间有双向指针连接，B+树最底层的叶子节点构成了双向有序链表。
在连续查找的情况下，B树每次都需要从根节点遍历到叶子结点，但是B+树可以直接在叶子结点之间连接的指针来进行查找。

哈希索引

哈希索引是以哈希表为数据结构实现的，以键值对的方式存储数据，key 存储索引列，value 存储行记录。

哈希索引能以 O(1) 的时间复杂度的进行精确查找，但进行范围查找时效率却非常低。

InnoDB 存储引擎有一个特殊的功能叫“自适应哈希索引”，当某个索引值被使用得非常频繁时，就会在 B+ 树索引之上再创建一个哈希索引，这样就可以让 B+ 树索引拥用快速哈希查找的优点。

聚簇索引和非聚簇索引

简单来说，数据和索引在一起的是聚簇索引，没有在一起的是非聚簇索引

InnoDB 表都有一个聚簇索引，是一定有，有主键，索引是主键。
Innodb使用的是聚簇索引+非聚簇索引，MyISam只有非聚簇索引。

回表、索引覆盖、最左匹配、索引下推

回表：

id,name,age,gender
select * from table where name = "zhangsan";

先根据nameB+树匹配到对应的叶子节点，查询到对应的行记录的id值，再去id中的B+树找整行记录，称之为回表（坏东西）。

索引覆盖：

id,name,age,gender
select id,name from table where name = "zhangsan";

先根据nameB+树匹配到对应的叶子节点，查询到对应的行记录的id值，不去查询整行，这就是覆盖索引（好东西），在一些时候可以将所有的列变成组合索引，会加快效率。

最左匹配：
创建索引的时候可以选择多个列组成索引，也就是组合索引或者联合索引，遵循最左匹配

id,name,age,gedner
id主键，(name,age)组合索引
select * from table where name = 'xx' and age = 12
select * from table where name = 'xx'
select * from table where age = 12
select * from table where age = 12 and name = 'xx' 

只有第三个不会使用最左匹配。

索引下推：

select * from table where name = 'xx' and age =12
没有索引下推之前：
先根据name从存储引擎中拉取数据serve层，然后在server层中对age进行数据过滤。
有索引下推：
根据name和age两个条件来做数据筛选，将筛选之后的结果返回给serve层。

优化问题

加索引，看执行计划，优化sql语句，分库分表，表的结构设计。
//还需要润色以下

事务

ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性

原子性是指事务的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚。
原子性用undo log回滚日志来保证，回滚日志会记录当前事务的反向操作，将数据恢复到事务开始执行前的状态。

一致性：数据库在事务执行前后保持一致，只有满足一致性，事务的结果才是正确的。

隔离性：是指并发执行的各个事务之间操作不能互相干涉。
没有隔离性，就会有脏读、不重复读、幻读的情况。所以事务与事务之间需要一定的隔离性，可以通过锁来实现。
事务有四个等级：读未提交、读提交、可重复读和串行化。

持久性：是指当一个事务被提交之后，它对数据库的修改应当是永久的，就算数据库异常重启，只要事务提交了，数据到最后都应当被持久化到磁盘中。

锁

分类：
粒度：行锁、表锁
读写：共享锁、排他锁
程序员角度：乐观锁、悲观锁

MVCC

多版本并发控制：是innoDB存储引擎实现隔离级别的一种具体方式。实现“读提交”和“可重复读”两种隔离级别。而“读未提交”隔离级别总是会读取到最新版本的数据，无需使用MVCC。

当前读：读取的数据的最新版本，总是读取到最新数据

快照读：读取的是历史版本的记录

Innodb和MyISAM的区别

Innodb支持事务而MyISAM不支持，如果仅进行查询的非事务操作，考虑MyISAM，MyISAM拥有高速检索和全文搜索的能力。
InnoDB 支持表级锁和行锁，而 MyISAM 只支持表级锁。

InnoDB 的主键索引是聚簇索引，即叶子节点存放着整行的数据；而 MyISAM 是非聚簇索引，叶子节点存放的是数据的磁盘地址；但它们都是使用 B+ 树实现的索引。