MySQL基础
事物四个特性ACID
事务指的是满足 ACID 特性的一组操作，可以通过 Commit 提交一个事务，也可以使用 Rollback 进行回滚。
- 原子性：事务操作要么要么全部成功，要么全部失败回滚，操作失败不能对数据库有任何影响。
- 一致性：事务执行前后必须处于一致性。简单来说，A和B的钱加起来是1000，无论他们之间怎么转账，事务结束后他们的钱加起来还是1000。
- 隔离性：多个并发事务要互相隔离，即不能互相干扰。
- 持久性：事物一旦被提交，改变就是永久性的，即使系统故障也不会丢失事物的操作。
隔离级别
先举例说明并发操作数据库可能出现的问题：
- 更新丢失
丢失修改指一个事务的更新操作被另外一个事务的更新操作替换。一般在现实生活中常会遇到，例如：T1 和 T2 两个事务都对一个数据进行修改，T1 先修改并提交生效，T2 随后修改，T2 的修改覆盖了 T1 的修改。 - 读脏数据
读脏数据指在不同的事务下，当前事务可以读到另外事务未提交的数据。例如：T1 修改一个数据但未提交，T2 随后读取这个数据。如果 T1 撤销了这次修改，那么 T2 读取的数据是脏数据。 - 不可重复读
不可重复读指在一个事务内多次读取同一数据集合。在这一事务还未结束前，另一事务也访问了该同一数据集合并做了修改，由于第二个事务的修改，第一次事务的两次读取的数据可能不一致。例如：T2 读取一个数据，T1 对该数据做了修改。如果 T2 再次读取这个数据，此时读取的结果和第一次读取的结果不同。 - 幻读，本质上也属于不可重复读的情况，T1 读取某个范围的数据，T2 在这个范围内插入新的数据，T1 再次读取这个范围的数据，此时读取的结果和和第一次读取的结果不同。
产生并发不一致性问题的主要原因是破坏了事务的隔离性，解决方法是通过并发控制来保证隔离性。并发控制可以通过封锁来实现，但是封锁操作需要用户自己控制，相当复杂。数据库管理系统提供了事务的隔离级别，让用户以一种更轻松的方式处理并发一致性问题。
隔离级别：
- 未提交读（READ UNCOMMITTED）：事务中的修改，即使没有提交，对其它事务也是可见的。
- 提交读（READ COMMITTED）：一个事务只能读取已经提交的事务所做的修改。换句话说，一个事务所做的修改在提交之前对其它事务是不可见的。
- 可重复读（REPEATABLE READ）：保证在同一个事务中多次读取同一数据的结果是一样的。
- 可串行化（SERIALIZABLE）：强制事务串行执行，这样多个事务互不干扰，不会出现并发一致性问题。该隔离级别需要加锁实现，因为要使用加锁机制保证同一时间只有一个事务执行，也就是保证事务串行执行。
隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大。对于多数应用程序，可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed。它能够避免脏读取，而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读和第二类丢失更新这些并发问题，在可能出现这类问题的个别场合，可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。大多数数据库的默认级别就是Read committed，比如Sql Server , Oracle。MySQL的默认隔离级别就是Repeatable read。
乐观锁悲观锁
数据库的隔离级别可以解决大多数问题，但是灵活度较差，为此又提出了悲观锁和乐观锁的概念。
悲观锁：对外界修改数据持保守态度。认为外界会修改数据。具有强烈的独占和排他特性。悲观锁的实现往往依靠数据库提供的锁机制。
- 共享锁：又称读锁，简称S锁。就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁，但是只能读不能修改。
- 互斥锁：又称写锁，简称X锁。就是不能与其他锁并存，如果一个事务获取了一个数据行的互斥锁，其他事务就不能再获取该行的其他锁，包括共享锁和互斥锁，但是获取互斥锁的事务是可以对数据行读取和修改。
适合于写操作多的情况，为数据安全提供保障，但因为加锁也降低了效率，增加了产生死锁的机会，降低了并发性。
乐观锁：假设认为数据一般情况下不会造成冲突，在提交的时候才去判断是不是存在冲突。如果发现冲突了，则返回用户错误的信息，让用户决定如何去做。适合于读操作多的情况，较好的实现了并发性。
乐观锁的实现一般有两种方式：
- 使用版本号：为数据增加一个版本标识，一般是为数据库增加一个数字类型的version字段来实现。读取数据时，讲version一同取出，每更新一次，version加1。提交更新时，判断表当前version是否与第一次取出一致，否则认为是过期数据。
- 使用时间戳：增加一个字段，类型为时间戳，和第一种同理。
MySQL索引
数据库索引是为了增加查询速度而对表字段附加的一种标识，可以认为是数据库的目录。
优点在于查询速度快，但增删改慢，因为要去同步维护索引文件。
- 普通索引：加快数据查询速度，应该只为那些经常被查询的数据列创建索引。查找到满足条件的第一个记录后，一直查找到不满足的第一个记录为止。
- 唯一索引：保证数据的唯一性，找到第一个满足条件的记录后就停止。
- 主键索引：使用主键作为索引，叶子结点存放的是整行数据，又被称为聚簇索引，建议主键自增，这样每次插入时就只要插入到最后一个位置即可，就不需要调整树结构。
非主键索引，叶子结点存放的是主键，通过非主键索引搜索到主键ID，然后再通过主键索引搜索数据。因此也被称为二级索引。 - 联合索引：对表的多个列进行索引，与其它索引相比，键值数量大于1。
最左匹配原则：在MySQL建立联合索引时会遵守最左前缀匹配原则，即最左优先，在检索数据时从联合索引的最左边开始匹配，遇到范围查询条件就停下来。Mysql会自动优化查询语句使得与索引排序顺序保持一致。因此，应该将最经常查询的字段放在左边。
如 where a = 3 and b = 4 and c > 5 and d = 6，如果建立的是(a,b,c,d) 联合索引，则d是用不到索引的，如果建立的是(a,b,d,c)的话就都可以用到。
使用联合索引可以减少开销，建一个等于多个，因为无需访问多个索引，因此减少了很多不必要的IO操作，提高了效率。
B树和B+树的区别：
- B树每个节点都存储了key和data值，B+树只有叶子结点才存储data值，其它结点都存储key值，因此一个结点可以存储更多key值
- B树不需要到叶子结点就可以找到对应数据，B+树必须到叶子结点才能找到，相对稳定
- B+树的叶子结点用链表维护起来，支持区间查询
索引使用的数据结构还有哈希索引，底层就是哈希表，只包含哈希值和指针，只支持等值比较查询，不能用于范围查询，因为哈希值是无序的。
InnoDB和MyISAM
- MyISAM采用表级锁，InnoDB支持行级锁和表级锁,默认为行级锁。
- MyISAM强调性能，执行速度更快，但不提供事务支持。InnoDB支持事务，回滚，崩溃修复和事务安全。
- InnoDB支持外键。
- InnoDB是聚簇索引，MylSAM是非聚簇索引。
- 仅InnoDB支持MVCC，应对高并发事务，MVCC比加锁更高效。
聚簇索引：将数据存储与索引放到了一块，找到索引也就找到了数据
非聚簇索引：将数据存储于索引分开结构，索引结构的叶子节点指向了数据的对应行。
表级锁：粒度最大的锁，对整张表加锁，实现简单，资源消耗少，触发锁冲突概率最高，并发度最低。
行级锁：粒度最小的锁，只针对当前操作的行进行加锁，大大减少数据库操作的冲突，并发度高，但加锁的开销也很大。
数据库语句执行很慢，可能迟迟拿不到锁，或者是没有使用索引或者选错索引。
多版本并发控制MVCC
是一种实现并发控制的方法，用更好的方式去处理读写冲突。
当前读：想select lock in share mode，select for update；这些操作都是一种当前读，因为它读取的是记录的最新版本，还要保证其它并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁。
快照读：