数据库 | 看这一篇就够了!最全MySQL数据库知识框架!

news2024/11/14 21:58:36

大家好!
作为一名程序员,每天和各种各样的“数据库”打交道,已经成为我们的日常。当然,立志成为一名超级架构师的我,肯定要精通这项技能。咳咳!不过饭还是要一口一口吃的,“数据库”这个内容实在太大了,我们今天还是以关系型数据库的代表“MySQL说起,现如今,MySQL已经变得无处不在,从初创公司的小型项目到大型企业的核心系统,都在使用。
那么,作为开发者,如何系统地学习和掌握MySQL呢?

本文的核心目标有两个:
一是为你呈现一个结构化的MySQL知识框架;
二是,确保你不仅仅是“知其然”,还要“知其所以然”。
为了让这个知识框架更加直观,我画了一个思维导图,你可以看下:
在这里插入图片描述
如果你准备好深入MySQL的世界,那我们就开始吧 !


通关要求

在学习的过程中,仅仅理解概念是不够的,我们还需要将其付诸实践,验证所学并巩固。这也是“通关要求”存在的原因。下面是每个章节的挑战任务,成功完成它们,就像过关斩将,证明你已经真正掌握了这部分内容。

入门MySQL

实操验证标准
  1. 会安装配置MYSQL
  2. 创建一个MySQL实例。
  3. 完成基础的CRUD操作和一些常用的指令。
面试通关验证标准:
  1. 创建utf8 utf8mb4 这两个字符串编码的数据库有什么区别?utf8 的字符串编码会碰到什么问题?

数据库设计

实操验证标准
  1. 设计一个简单的电商数据库模型,包含商品、用户和订单三个表。
  2. 数据模型满足范式。
面试通关验证标准:
  1. 你在项目中有自己设计表结构吗?一般会怎么去设计一张表的?

我在这里为大家举个例子,在思考和回答这个问题建议结合自身熟悉的业务场景来。好,我们开始吧!

👦 候选者: 面试官你好!我大部分是负责订单业务这块的,一帮我们这边在接到一个明确的需求,然后评审设计,如果碰到需要新增表的情况。我们会把完整的数模进行重新梳理关系。然后按照业务场景和需求进行抽象。具体思考过程如下:

1. 明确业务场景和需求

  • 用户下单
  • 订单支付
  • 发货管理
  • 订单状态变更(如:待支付、已支付、已发货、已完成、已取消等)
  • 退货申请与处理

2. 确定主要实体和属性

  • 用户(User):用户ID、用户名、地址等。
  • 商品(Product):商品ID、商品名称、商品价格、商品库存等。
  • 订单(Order):订单ID、下单用户、总金额、订单状态、下单时间、支付时间、发货时间、完成时间等。
  • 订单详情(OrderDetail):关联商品、购买数量、商品当前价格等。
  • 退货申请(ReturnApplication):申请原因、申请时间、处理状态、处理结果等。

3. 确定实体之间的关系

  • 用户与订单:一对多。
  • 商品与订单详情:一对多。
  • 订单与订单详情:一对多。
  • 订单与退货申请:一对多。

4. 转化为表结构

  1. User 表:
CREATE TABLE `User` (
    `userID` INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    `username` VARCHAR(255) NOT NULL,
    `address` TEXT,
    ……
);
  1. Product 表:
CREATE TABLE `Product` (
    `productID` INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    `productName` VARCHAR(255) NOT NULL,
    `price` DECIMAL(10, 2),
    `stock` INT,
    ……
);
  1. Order 表:
CREATE TABLE `Order` (
    `orderID` INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    `userID` INT,
    `totalAmount` DECIMAL(10, 2),
    `status` ENUM('pending', 'paid', 'shipped', 'completed', 'canceled'),
    `orderTime` DATETIME,
    `paymentTime` DATETIME,
    `shippingTime` DATETIME,
    `completionTime` DATETIME,
    ……
    FOREIGN KEY (`userID`) REFERENCES `User`(`userID`)
);
  1. OrderDetail 表:
CREATE TABLE `OrderDetail` (
    `orderDetailID` INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    `orderID` INT,
    `productID` INT,
    `quantity` INT,
    `currentPrice` DECIMAL(10, 2),
    ……
    FOREIGN KEY (`orderID`) REFERENCES `Order`(`orderID`),
    FOREIGN KEY (`productID`) REFERENCES `Product`(`productID`)
);
  1. ReturnApplication 表:
CREATE TABLE `ReturnApplication` (
    `applicationID` INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    `orderID` INT,
    `reason` TEXT,
    `applicationTime` DATETIME,
    `status` ENUM('pending', 'approved', 'rejected'),
    ……
    FOREIGN KEY (`orderID`) REFERENCES `Order`(`orderID`)
);

5. 优化设计
第一轮我们会把这些属性头脑风暴然后一一都列出来。判断它们是否符合范式。若一张表字段过多就要拆表了。表设计是个很复杂的活计,一般都是专门的DBA进行设计。当然也会有我们程序员的参与。

👦 候选者: 这个过程大概就是这样。

总结

如果可以,可以把自己的话录下来,然后复盘自己的对话。一般情况下表结构的设计会有多人参与,毕竟对数据库的频繁改动是很要命的


SQL操作

实操验证标准
  1. 编写一个涉及子查询和JOIN操作的复杂查询语句,同时使用Explain对其进行分析。

InnoDB存储引擎

实操验证标准
  1. 画出B+树的基础结构,并对比其与普通二叉搜索树的优势。
面试通关验证标准:
  1. 你能讲讲执行一条 select 语句,期间发生了什么?
  2. MySQL 一行记录是怎么存储的?
  3. 为什么 MySQL 采用 B+ 树作为索引?
  4. 索引失效有哪些?

性能与优化【重点突击】

实操验证标准
  1. 创建一个并发场景(比如通过脚本模拟),观察并描述数据库的锁机制如何工作。演示如何利用日志进行数据恢复。
面试通关验证标准:
  1. Buffer Pool 是什么?它有什么作用?
  2. 事务隔离级别是怎么实现的?
  3. MySQL 可重复读隔离级别,完全解决幻读了吗?
  4. MySQL 日志:undo logredo logbinlog 有什么用?
  5. MySQL 有哪些锁?
  6. MySQL 是怎么加锁的?
  7. update 没加索引会锁全表?
  8. MySQL 记录锁+间隙锁可以防止删除操作而导致的幻读吗?
  9. MySQL 死锁了,怎么办?
  10. 字节面试:加了什么锁,导致死锁的?

与Java的合作

实操验证标准
  1. 使用Java配合Mybatis框架,对你之前设计的电商数据库模型进行基本的CRUD操作。

备份与高可用

实操验证标准
  1. 为你的电商数据库建立一个备份策略。
  2. 当数据过大,设计一个简单的数据分片方案并实操。

学习资料推荐

  1. MySQL技术内幕
    在这里插入图片描述
    这本书我并不是特别推荐,不是书本身不好,而是好书太多了,毕竟第二版印刷时间也在10年前。我会把它当作工具书进行翻阅。比如我想要知道数据库性能影响点有哪些…

  2. MySQL是怎样运行的

这本书有两个版本:掘金小册出版书籍;如果你是刚入门的新手,那我推荐你看这本书,因为作者就是以一位新手的视角带你入门,非常友好。

  1. MYSQL实战45讲

在这里插入图片描述
极客时间的课程,如果你是新人可以有免费7天的体验卡。作者是前腾讯云数据库负责人,用大佬已经不足以形容他的厉害。极客时间的课程最厉害的地方在于它能带动你去思考,每节开头结尾都以问句形式让你进入状态。

贪多嚼不烂 !这三本已经可以满足入门进阶的标准了。如果你想更进一步并且集大成,你需要通过各种书籍,文章去自我印证。形成自己的思想并输出。


面试题资料推荐

  1. 如何保障MySQL和Redis的数据一致性?
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  2. 面试逆渣
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  3. Java Guide面试题汇总
    在这里插入图片描述


总结

本篇已毕,受限于知识广度。我只按照本人的学习路径和理解来写这篇文章。如果各位有什么建议或者补充,欢迎评论区留言!我会持续更新完善这篇文章。

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