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MySQL 基础架构
MySQL 采用分层架构，分为连接层、服务层、引擎层和存储层。
- 连接层：处理客户端连接、认证和权限验证。
- 服务层：解析SQL语句、优化查询、缓存结果。
- 引擎层：插件式存储引擎（如InnoDB、MyISAM），负责数据存储和检索。
- 存储层：数据文件、日志文件（如redo log、binlog）。
存储引擎对比
InnoDB：
- 支持事务、行级锁、外键约束。
- 默认引擎，适用高并发写入场景。
- 使用聚簇索引，数据文件与主键索引绑定。
MyISAM：
- 不支持事务，表级锁，读性能高。
- 适用读多写少的场景（如数据仓库）。
- 索引文件（.MYI）与数据文件（.MYD）分离。
索引机制
B+树索引：
- InnoDB默认索引结构，叶子节点存储数据或主键指针。
- 适合范围查询（如
WHERE id > 100）。
哈希索引：
- 仅支持等值查询（如
WHERE id = 10），不支持排序。
全文索引：
- 用于文本搜索（如
MATCH(content) AGAINST('keyword')）。
索引优化原则：
- 遵循最左前缀匹配原则。
- 避免对索引列使用函数或计算（如
WHERE YEAR(create_time) = 2023）。
事务与隔离级别
ACID特性：
- 原子性（Undo Log）、一致性（约束检查）、隔离性（锁/MVCC）、持久性（Redo Log）。
隔离级别：
- 读未提交：可能读到未提交数据（脏读）。
- 读已提交：解决脏读，但存在不可重复读。
- 可重复读（MySQL默认）：解决不可重复读，可能幻读。
- 串行化：最高隔离级别，性能最低。
锁机制
行锁：
- InnoDB通过索引实现，锁住符合条件的行。
- 若未走索引，退化为表锁。
间隙锁（Gap Lock）：
- 在可重复读级别下防止幻读，锁定索引记录间的间隙。
死锁处理：
- 超时机制或死锁检测（
innodb_deadlock_detect=ON）。
日志系统
Redo Log（重做日志）：
- 物理日志，记录页的修改，用于崩溃恢复。
- 写入流程：先写日志（WAL），再写磁盘。
Undo Log（回滚日志）：
- 逻辑日志，记录事务前的数据版本，用于回滚和MVCC。
Binlog（归档日志）：
- 服务层日志，记录所有DDL和DML，用于主从复制和数据恢复。
性能优化
SQL优化：
- 使用
EXPLAIN分析执行计划，关注type（访问类型）、key（使用索引）。 - 避免
SELECT *，减少全表扫描。
配置调优：
- 调整
innodb_buffer_pool_size（通常设为物理内存的70%-80%）。 - 合理设置
innodb_log_file_size（减少磁盘I/O）。
分库分表：
- 水平拆分（按行分散到不同表）。
- 垂直拆分（按列拆分到不同表）。
主从复制
原理：
- 主库将变更写入Binlog。
- 从库的IO线程读取Binlog并写入Relay Log。
- 从库的SQL线程重放Relay Log中的事件。
复制模式：
- 异步复制（默认）：主库不等待从库确认。
- 半同步复制：至少一个从库接收日志后主库才提交。
高可用方案
MHA（Master High Availability）：
- 自动监控主库故障，提升从库为新主。
Group Replication：
- 基于Paxos协议的多主复制，保证数据一致性。
常见问题
慢查询排查：
- 开启慢查询日志（
slow_query_log=ON）。 - 使用
pt-query-digest工具分析日志。
大表优化：
- 分区表（按范围、哈希等拆分）。
- 归档历史数据（如按时间归档到备份表）。
以上内容涵盖MySQL的核心知识点，实际应用中需结合具体场景调整配置和优化策略。