【JAVA】mysql数据库常见知识点

目录

• 1、事务四大特性
• 2、数据库隔离等级
• 3、Mysql两种存储引擎的区别
• 4、哈希索引和B+树索引
• 5、聚簇索引和非聚簇索引
• 6、索引的优缺点，什么时候使用索引，什么时候不能使用索引
• 7、索引的底层实现
• 8、Sql优化
• 9、数据库的主从复制
• 10、数据库三大范式
• 11、 MySQL的整体架构图
• 12、mysql中sql语句的执行顺序

1、事务四大特性

1. 原子性：要么执行，要么不执行
2. 隔离性：所有的操作全部执行完以前其他会话不能看到执行过程
3. 一致性：执行前和执行后，数据库都处于一个一致性的状态，比如数据总额是一致的
4. 持久性：一旦事务提交，对数据的改变是永久的

2、数据库隔离等级

数据库可能出现下面的问题：丢失修改、脏读（一个进程读取了另外一个进程未提交的数据）、不可重复读（两次读取同一行，前后数据不一样）、脏读（两次检索结果，对应的结果集合不同）。脏读和不可重复读的区别在于，脏读下结果集合有发生结构性的变化，比如多了一行，少了一行；而不可重复读下的结果集合并没有发生结构性变化。

数据库的隔离等级：读未提交、读已提交、可重复读、串行化

3、Mysql两种存储引擎的区别

myisam:不支持事务、表锁、不支持行锁、不支持外键

innodb：支持事务、支持行锁、支持外键

4、哈希索引和B+树索引

哈希索引在查询单值（一行）的时候效率是很高的，都是O(1)，但是数据库中经常出现的操作时范围查找，排序查找，而这个时候哈希索引的时间复杂度就退化成O(n)了。而B+树索引的时间复杂度一直是O(log n)，非常稳定。

5、聚簇索引和非聚簇索引

（1）聚簇索引：数据行的物理顺序和某一列的逻辑顺序是一致的。一个表上一般只有一个聚集索引。一般会在主键上创建聚集索引。如果你创建表没有指定索引的话，innodb会在主键上创建聚集索引。非聚集索引：数据行的物理顺序和某一列的逻辑顺序是不一致的。一个表上可以有多个非聚集索引。

（2）数据库中索引是用B+树的形式来表现的，聚集索引的叶子节点上存储的是数据行；而非聚集索引的叶子节点上存储的还是索引，只不过里面包含了一个指针，指向真正的数据行。所以，非聚集索引可能会面临二次查询的问题，就是你如果查了两个列的值，一个列并不是非聚集索引，那次是就需要查第二次，去真正的数据行。所以聚集索引的查询效率一般会高于非聚集索引。

6、索引的优缺点，什么时候使用索引，什么时候不能使用索引

1. 加快查询速度，加快排序速度
2. 索引也是要占空间的
3. 索引会影响写的速度，会加快读的速度
4. 频繁查询的列可以建索引，频繁更新的列不适合建立索引

7、索引的底层实现

1. 线性表：查找效率是O(n)
2. 二叉查找树：查找效率是O(log n)，最坏情况下查找效率退化成O(n)
3. 平衡二叉查找树AVL：查找下来是O(log n)，平衡操作非常严格，需要耗费大量的时间在调整上
4. 红黑树：不严格的平衡二叉查找树，查找效率是O(log n)，平衡操作较AVL树有了效率上的提升
5. B树：红黑树最大的缺点在于它是一个二叉树，如果用在数据库中的话，会导致树的高度非常高，从而影响查找性能。而B树是一个多路分叉查找树，所有的叶子节点都在同一高度。因为分的叉多了，所以B树的高度降低，查找性能就上来了，但也是O(log n)的时间复杂度。
6. B+树和B树的区别：（1）首先都是多路查找树，其次叶子节点都在同一高度上； （2）B树的非叶子节点会存储索引+真实的数据；而B+树的非叶子节点不存储真实的数据，所有的真实数据都放在叶子节点上。这就导致了B树的查找性能是不稳定的，而B+树对于每一个数据值它的查找性能都是稳定的。另外因为B+树的非叶子结点只存储索引，所以读取一个节点（B+树的节点通常设计成是一个page的大小，操作系统局部性原理+磁盘预读操作，每次会读一个page大小的数据）的时候可以获得更多的索引值，也就是说B+树的IO效率是高于B树的。（3）B+树的叶子结点维护了一个双向的链表，这样就可以支持范围查找了，而且遍历这个数据可以直接遍历这个链表就可以了，不用再遍历整个树了。

8、Sql优化

1. 有索引要走索引
2. 对多个字段进行等值查询时，可以建立联合索引
3. 子查询变成left join

9、数据库的主从复制

1. 异步复制：master开启一个线程，来将binlog日志传递给slave；slave开启两个线程，一个线程接受binlog内容将其写到slave的中继日志中。另一个线程执行中继日志中的sql语句。
2. 半同步：master把binlog的内容都写到slave的中继日志中，master才返回操作完成的反馈。
3. 并行：slave多个线程去请求binlog日志。

10、数据库三大范式

1. 列不可再分
2. 主键唯一确定一行
3. 只有主键才可以做外键

11、 MySQL的整体架构图

12、mysql中sql语句的执行顺序

1. 建立连接
2. 发送sql语句
3. 查询缓存
4. sql解析器解析sql语句，生成解析树，验证是否符合语法规则
5. sql优化器将解析树转成执行过程，一个解析树可能对应多个执行过程，sql优化器会选择一个它认为最优的（但有时候sql优化器认为的最优并不是DBA人为的最优，所以这块还有可以人为优化的空间）。