JAVA常用知识总结（十二）——数据库（二）

• MySQL主从热备份工作原理

　　简单的说：就是主服务器上执行过的sql语句会保存在binLog里面，别的从服务器把他同步过来，然后重复执行一遍，那么它们就能一直同步啦。

整体上来说，复制有3个步骤：

1. 作为主服务器的Master，会把自己的每一次改动（每条sql语句）都记录到二进制日志Binarylog中。
2. 作为从服务器Slave， 会用master上的账号登陆到 master上，读取master的Binarylog,写入到自己的中继日志 Relaylog。
3. 然后从服务器自己的sql线程会负责读取这个中继日志，并执行一遍。

• MySQL索引的作用与数据结构

DB在执行一条Sql语句的时候，默认的方式是根据搜索条件进行全表扫描，遇到匹配条件的就加入搜索结果集合。如果我们添加索引的话，首先去索引列表中查询，而我们的索引列表是B类树的数据结构，查询的时间复杂度为O(log₂N)，定位到特定值得行就会非常快，所以其查询速度就会非常快。

Mysql索引使用的数据结构主要有BTree索引 和 哈希索引 。对于哈希索引来说，底层的数据结构就是哈希表，因此在绝大多数需求为单条记录查询的时候，可以选择哈希索引，查询性能最快；其余大部分场景，建议选择BTree索引。

Mysql的BTree索引使用的是B数中的B+Tree（https://mp.weixin.qq.com/s/jRZMMONW3QP43dsDKIV9VQ），B+tree的优点为B+tree的磁盘读写代价更低，B+tree的查询效率更加稳定

• MySQL 常见的两种存储引擎MyISAM与InnoDB的理解

关于二者的对比与总结:

两种存储引擎MyISAM与InnoDB的实现方式的不同：

1.主索引的区别：InnoDB的数据文件本身就是索引文件。而MyISAM的索引和数据是分开的。

2.辅助索引的区别：InnoDB的辅助索引data域存储相应记录主键的值而不是地址。而MyISAM的辅助索引和主索引没有多大区别。

• • MyISAM: B+Tree叶节点的data域存放的是数据记录的地址，索引文件和数据文件是分离的。在索引检索的时候，首先按照B+Tree搜索算法搜索索引，如果指定的Key存在，则取出其 data 域的值，然后以 data 域的值为地址读取相应的数据记录。这被称为“非聚簇索引”。

  • InnoDB: 其数据文件本身就是索引文件。相比MyISAM，索引文件和数据文件是分离的，其表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构，树的叶节点data域保存了完整的数据记录。这个索引的key是数据表的主键，因此InnoDB表数据文件本身就是主索引。这被称为“聚簇索引（或聚集索引）”。而其余的索引都作为辅助索引（非聚集索引），辅助索引的data域存储相应记录主键的值而不是地址，这也是和MyISAM不同的地方。在根据主索引搜索时，直接找到key所在的节点即可取出数据；在根据辅助索引查找时，则需要先取出主键的值，在走一遍主索引。 因此，在设计表的时候，不建议使用过长的字段作为主键，也不建议使用非单调的字段作为主键，这样会造成主索引频繁分裂。

不同存储引擎的索引实现方式对于正确使用和优化索引都非常有帮助，例如知道了InnoDB的索引实现后，就很容易明白1、为什么不建议使用过长的字段作为主键，因为所有辅助索引都引用主索引，过长的主索引会令辅助索引变得过大。再例如，2、用非单调的字段作为主键在InnoDB中不是个好主意，因为InnoDB数据文件本身是一颗B+Tree，非单调的主键会造成在插入新记录时数据文件为了维持B+Tree的特性而频繁的分裂调整，十分低效，而使用自增字段作为主键则是一个很好的选择。

两种存储引擎MyISAM与InnoDB的功能的不同：

1. count运算上的区别：因为MyISAM缓存有表meta-data（行数等），因此在做COUNT(*)时对于一个结构很好的查询是不需要消耗多少资源的。而对于InnoDB来说，则没有这种缓存。

2. 是否支持事务和崩溃后的安全恢复： MyISAM 强调的是性能，每次查询具有原子性,其执行数度比InnoDB类型更快，但是不提供事务支持。但是InnoDB 提供事务支持事务，外部键等高级数据库功能。 具有事务(commit)、回滚(rollback)和崩溃修复能力(crash recovery capabilities)的事务安全(transaction-safe (ACID compliant))型表。

3. 是否支持外键： MyISAM不支持，而InnoDB支持。

MyISAM更适合读密集的表，而InnoDB更适合写密集的的表。 在数据库做主从分离的情况下，经常选择MyISAM作为主库的存储引擎。
一般来说，如果需要事务支持，并且有较高的并发读取频率(MyISAM的表锁的粒度太大，所以当该表写并发量较高时，要等待的查询就会很多了)，InnoDB是不错的选择。如果你的数据量很大（MyISAM支持压缩特性可以减少磁盘的空间占用），而且不需要支持事务时，MyISAM是最好的选择。（https://zhuanlan.zhihu.com/p/49947103）

InnoDB的优势在于提供了良好的事务处理、崩溃修复能力和并发控制。缺点是读写效率较差，占用的数据空间相对较大。

MyISAM的优势在于占用空间小，处理速度快。缺点是不支持事务的完整性和并发性。

InnoDB：支持事务处理，支持外键，支持崩溃修复能力和并发控制。如果需要对事务的完整性要求比较高（比如银行），要求实现并发控制（比如售票），那选择InnoDB有很大的优势。如果需要频繁的更新、删除操作的数据库，也可以选择InnoDB，因为支持事务的提交（commit）和回滚（rollback）。 

MyISAM：插入数据快，空间和内存使用比较低。如果表主要是用于插入新记录和读出记录，那么选择MyISAM能实现处理高效率。如果应用的完整性、并发性要求比 较低，也可以使用。

• MySQL中的锁

• 乐观锁是一种思想，具体实现是，表中有一个版本字段，第一次读的时候，获取到这个字段。处理完业务逻辑开始更新的时候，需要再次查看该字段的值是否和第一次的一样。如果一样更新，反之拒绝。之所以叫乐观，因为这个模式没有从数据库加锁，等到更新的时候再判断是否可以更新。
• 悲观锁是数据库层面加锁，都会阻塞去等待锁。

　　（https://juejin.im/post/5b55b842f265da0f9e589e79#comment）