一、索引

1.索引构成

索引构成分为五部分

• record_type:类型，0,1,2,3分别代表普通记录，目录项纪录，最小纪录，最大纪录
• next_record:记录偏移量
• 列的值
• 其他信息

如图所示：

2.如何查找

1.先二分查找目录项，比如要查找的纪录是20，（那么这个纪录就在页9）

2.再二分查找这些纪录，进而找到对应的值

为了避免出现多个页列的名称一直，在插入的时候不知道新的数据出现在哪里，我们设置除了二级索引列新增了一个主键作为区别

3.最左匹配原则

比如我们建立复合索引（name,birth,phone）,这个索引就是先按照name,再birth再phone

4.覆盖索引

查找的列中只包含索引列，防止回表查询

5.减少冗余索引和重复索引

1.冗余索引

CREATE TABLE person_info(
        id INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
        name VARCHAR(100) NOT NULL,
        birthday DATE NOT NULL,
        phone_number CHAR(11) NOT NULL,
        country varchar(100) NOT NULL,
        PRIMARY KEY (id),
        KEY idx_name_birthday_phone_number (name(10), birthday, phone_number),
        KEY idx_name (name(10))
);

2.重复索引

CREATE TABLE repeat_index_demo (
        c1 INT PRIMARY KEY,
        c2 INT,
        UNIQUE uidx_c1 (c1),
        INDEX idx_c1 (c1)
);

6.索引适用情况和注意事项

1.适用情况

1.全值匹配

2.范围查询

3.精确查询某一行并范围查询另一行

4.模糊查询左边的列

5.用于排序

6.用于分组

2.注意事项

1. 用于搜索，排序和分组创建索引
2. 为列的基数大的创建索引
3. 索引列的类型小
4. 索引列如果在表达式单独出现可以创建索引（不要2* index<4这种）
5. 避免聚簇索引页分裂，尽量让索引auto_increment
6. 删除冗余和重复索引
7. 使用覆盖索引

二、Explain执行计划

1.Explain语句

三、隔离级别与MVCC

1.事前准备

CREATE TABLE hero (
        number INT,
        name VARCHAR(100),
        country varchar(100),
        PRIMARY KEY (number)
) Engine=InnoDB CHARSET=utf8;

INSERT INTO hero VALUES(1,'刘备','蜀');

2.四个事务并发的问题

1.脏写

事务修改了另外一个事务未提交的数据

2.脏读

事务读到了另外一个事务未提交的数据

3.不可重复读

事务读到了另外一个已经提交的事务修改过的数据，并且其他事务对这个数据修改提交后，该事务都能取到最新的值

对于这个数据被删除被读到的情况也属于不可重复读

4.幻读

事务先根据条件查询出来一些纪录，然后其他事务新增了符合条件的纪录，原来的事务查询该条件，可以把新插入的纪录读出来

如果数据变少了，也就是删除这种情况不是幻读，幻读诗读到了之前没有的值

3.MVCC原理

1.版本链

对于InnoDB来说，聚簇索引需要两个必要隐藏列

• trx_id:每次事务对聚簇索引纪录改动，都会被transaction_id赋值给trx_id
• roll_pointer:每次聚簇索引改动，都会被旧的版本写入undo日志，方便找到修改之前的信息

2.关于脏写

这种情况不就沦为了 脏写了吗，InnoDB保证不会有脏写的情况发生，也就是trx100更新后，就会给这个事务加锁，知道这个事务commit,把锁释放之后才可以更新

3.ReadView

核心问题： 需要判断版本链的那些版本是当前事务可见的

m_ids:在生成ReadView中活跃读写事务的事务id列表

min_trx_id:生成ReadView中读写事务的最小事务id，也是m_ids的min_id

max_trx_id:生成ReadView时候系统分配下一个事务id

max_trx_id不是m_ids的最大值，比如我们有3个事务1，2，3，事务3已经提交,m_ids=[1,2],但是我们要分配的下一个id是max_trx_id=4

creator_trx_id: 生成这个事务的事务id

对事务改动insert,delete,update才会分配事务id,只读事务的事务id默认为0

判断方法

1.trx_id = creator_trx_id，表示当前事务访问的是自己修改过的纪录可以正常访问

2.trx_id < min_trx_id, 生成该版本的事务在当前事务生成ReadView之前提交

3.trx_id > max_trx_id,生成该本本的事务在当前事务生成ReadView之后开启

4.min < trx_id < max,需要查看trx_id是否在m_ids列表中，不存在就提交了，可以访问，如果在，说明活跃不可访问

4.MVCC小结

READ COMMITTED和REPEATABLE READ在生成ReadView的时候是不一样的

• READ COMMITED是在每次SELECT之前都生成一个ReadView
• REPEATABLE READ是在第一次SELECT生成一个ReadView

四、锁

1.解决并发问题的两种方式

锁结构

• trx_id:锁是哪个事务产生的
• is_waiting:当前事务是否在等待

事务T1改动了这个纪录，生成锁结构和这个关联，之前这个锁没有被占用,所以is_waiting=false，这个场景获取锁成功

1.读-读 ： 读与读之间是不互斥的

2.写-写：写与写之间出现了脏写，这种情况需要加锁，进行锁的获取和释放

3.读-写，写-读：这种会出现脏读,不可重复读,幻读

解决方案

1.MVCC进行控制

我们通过ReadView找到适应的版本(历史版本基于undo日志)，只能看到在生成ReadView之前已经提交的事务，之后的更改是看不到的

2.读写操作都加锁

让读-写也像写-写那样排队执行

2.一致性读

事务利用MVCC进行的读操作是一致性读，或者叫快照读

普通SELECT(plain SELECT)在READ COMMMITED,REPEATED READ情况下都算一致性读

3.锁定读

1.共享锁和排他锁

要想读-读不受限，又要让读-写，写-读，写-写相互阻塞，于是就设计了S锁和X锁

• 共享锁：S锁，事务读取纪录之前，需要获取S锁
• 排他锁：X锁，事务修改记录前，需要获取纪录的X锁

兼容性：

2.锁定读

我们想在读取纪录的时候获取X锁就需要用到锁定读

对读取纪录加S锁:

SELECT ... LOCK IN SHARE MODE

对读取纪录加X锁

SELECT ... FOR UPDATE