> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://shniu.gitbook.io/cs/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://shniu.gitbook.io/cs/middleware/mysql.md). # MySQL > 数据库需要完成两个基本的能力：把数据存储起来和读已经存储的数据。 ### 数据库设计思想 * 在保证逻辑正确的前提下，尽量减少扫描的数据量，是数据库系统设计的通用法则之一。 * 快速、精确和实现简单，三者永远只能满足其二，必须舍掉其中一个。 * 如果内存够，就要多利用内存，尽量减少磁盘访问。 ### 为什么需要数据库？ 也就是说数据库用来解决什么问题？针对任何领域，所面对的数据都在日益增多，怎么解决，唯一的办法就是做数据管理，平衡数据的增长和我们对数据本身的需求（如检索需求、更新需求等）。如何管理数据是一个比较难的问题 一些闲言碎语： 日常业务开发中会使用到数据库，作为一个可靠的持久化存储，在做存储架构的设计时，考虑的最多的是：怎么合理使用索引；怎么合理使用事务；会不会遇到锁的性能问题（比如会触发什么锁，表锁/行的读锁/行的写锁/间隙锁，会不会引入死锁，怎么提升并发更新的性能等）；应对什么样的并发量；应对什么样的数据量。后面两个问题更多的属于数据库架构层面的，需要综合业务发展的阶段和应对的业务量来判断 微观层面：弄清楚单个 MySQL 实例是如何管理数据、处理数据的，数据库启动后，可以接收库和表的创建、然后接受数据更新和数据检索，这个过程是怎么完成的？（引入了很多的设计方面的考虑） 宏观层面：数据持久层怎么应对高并发和海量数据存储，这是数据库架构层面的考量，可以使用读写分离的数据库架构，也可以使用分库分表的数据库架构，还可以使用缓存+数据库的架构，这个时候数据不再是单机处理了，就引入了分布式技术（也意味着引入了分布式的优点和缺点） ### 单机数据库需要应对的问题 单机数据库重点要解决几大问题：**存储、事务、查询、复制、连接、数据库管理等**，查询和事务是业务开发过程中最经常使用的数据库的两个核心能力；其次就是复制，解决了扩展性、提高可用性和并发能力的主要武器。 如何学习 MySQL 理解主线：MySQL 事务如何实现，MySQL 索引如何加速查询（SQL 查询流程和 SQL 更新流程）；数据增长和访问并发增长带来的问题，以及怎么解决（复制技术/分片技术） 应用：索引 / 锁 / 事务 / SQL 内核： 1. 事务的ACID特性 2. 事务并发引起的问题：脏读/不可重复读/幻读/丢失更新等问题 ### MySQL 的基础架构与日志系统 ![](https://1617012602-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-M5PFXCiDtVclypn0iMK%2F-MDXl7XMdZguCISZ3c-c%2F-MDXmhkZ3NR1oNmIK4p9%2Fimage.png?alt=media\&token=2997d320-8f99-4a4b-946d-93ab4fe46b0c) MySQL 的事务隔离级别如何实现的？ * 二进制日志 bin-log 对于**复制**来说，二进制日志在主复制服务器上用来记录要发送给从服务器的语句。二进制日志格式和处理的许多细节都是针对这个目的的。主服务器将其二进制日志中包含的事件发送给其从服务器，从服务器执行这些事件来进行与主服务器上相同的数据更改。从机将从主机上接收到的事件存储在其中继日志中，直到它们可以被执行。中继日志的格式与二进制日志相同。 某些**数据恢复**操作需要使用二进制日志。在恢复备份文件后，二进制日志中在备份后记录的事件将被重新执行。这些事件使数据库从备份点开始更新。 * Deep Into InnoDB Storage Engine 1. 2. MySQL 技术内幕：InnoDB 存储引擎 ### 高性能 MySQL #### MVCC 大多数的存储引擎都不是简单的行级锁，基于提升并发性能的考虑，一般都同时实现了多版本并发控制MVCC，但是MVCC的实现并没有统一的标准；可以理解 MVCC 是行级锁的一个变种，但是在很多场景中它避免了加锁操作，因此开销要更低，大部分实现遵循：实现非阻塞的读，写操作只锁定必要的行。 表锁：S 锁 和 X 锁 要看懂死锁需要了解：Session，事务，ACID，多事务并发存在的问题（脏读/不可重复读/幻读/丢失更新），事务隔离级别，MySQL 的锁类型，死锁日志分析 ### MySQL 资源列表 * [MySQL 技术内幕：InnoDB 存储引擎](https://weread.qq.com/web/reader/611329b059346e611427f1ckc81322c012c81e728d9d180) * 数据库索引设计与优化 （网盘和本地） * 高性能 MySQL * [MySQL 官方手册](https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/) * [How to analyze and tune MySQL query for better performance](https://www.mysql.com/cn/why-mysql/presentations/tune-mysql-queries-performance/) * MySQL Internals Manual * [MySQL 官方提供的示例数据 Employees](https://dev.mysql.com/doc/employee/en/employees-installation.html), 以及 [Employees 数据库的表结构关系](https://dev.mysql.com/doc/employee/en/sakila-structure.html) * [数据库内核月报 - 淘宝](http://mysql.taobao.org/monthly/) * 博客 * in 查询为什么慢 * * 重点看 * [解决死锁之路 - 学习事务与隔离级别](https://www.aneasystone.com/archives/2017/10/solving-dead-locks-one.html) * [解决死锁 - 了解锁类型](https://www.aneasystone.com/archives/2017/11/solving-dead-locks-two.html) * MySQL 死锁案例 * 死锁案例：[系列文章](https://www.aneasystone.com/archives/2018/04/solving-dead-locks-four.html) * [Some study on database storage internals](https://medium.com/@kousiknath/data-structures-database-storage-internals-1f5ed3619d43) * 分析工具 * [innodb\_ruby](https://github.com/jeremycole/innodb_ruby/wiki) A parser for InnoDB file formats , [innodb\_ruby wiki](https://github.com/jeremycole/innodb_ruby/wiki) * benchmark * [sysbench](https://manpages.debian.org/testing/sysbench/sysbench.1.en.html) * [基准测试结果](https://docs.ucloud.cn/udb-mysql/test) * InnoDB * [InnoDB internal](https://blog.jcole.us/innodb/)