一、存储引擎
1.1 核心架构
- 四层架构：连接层 → 服务层 → 引擎层 → 存储层
- 插件式存储引擎：不同引擎独立管理数据存储，可动态选择
1.2 主流引擎对比
| 特性 | InnoDB（默认） | MyISAM | Memory |
|---|---|---|---|
| 事务支持 | ✅ 支持 | ❌ 不支持 | ❌ 不支持 |
| 锁粒度 | 行锁 | 表锁 | 表锁 |
| 外键支持 | ✅ 支持 | ❌ 不支持 | ❌ 不支持 |
| 存储位置 | 磁盘 | 磁盘 | 内存 |
| 适用场景 | 高并发事务 | 读多写少 | 临时数据缓存 |
选择建议：
- 优先选 InnoDB（支持事务和外键）
- 读多写少且无需事务选 MyISAM
- 临时数据用 Memory
二、索引优化
2.1 索引原理
- B + 树结构：
- 叶子节点存储完整数据（聚集索引）
- 非叶子节点仅存储索引值和指针
- Hash 索引：
- 快速等值查询（
WHERE name='xxx'） - 不支持范围查询（
BETWEEN...）
- 快速等值查询（
2.2 索引类型
| 类型 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| 主键索引 | 唯一标识记录（自动创建） | PRIMARY KEY (id) |
| 唯一索引 | 保证值唯一 | UNIQUE KEY (email) |
| 组合索引 | 多字段联合索引 | INDEX idx_name_age (name, age) |
| 全文索引 | 文本关键词搜索 | FULLTEXT INDEX (content) |
| 索引类型 | 唯一性 | 字段类型 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 主键索引 | 强制唯一 | 整数、UUID 等 | 表的唯一标识 |
| 唯一索引 | 唯一 | 邮箱、手机号等 | 确保字段值不重复 |
| 常规索引 | 非唯一 | 常用查询字段 | 加速WHERE、ORDER BY |
| 全文索引 | 非唯一 | 文本类型 | 关键词搜索（如文章内容） |
为什么需要不同索引？
- 主键索引：确保数据唯一性，加速数据定位。
- 唯一索引：约束业务规则（如邮箱不能重复）。
- 常规索引：提升查询效率，减少全表扫描。
- 全文索引：支持复杂文本搜索（如
LIKE '%关键词%'的优化）
2.3 索引优化策略
-
最左前缀原则：组合索引需按顺序使用最左字段
-- 有效 SELECT * FROM users WHERE name='Tom' AND age=20; -- 无效（跳过age） SELECT * FROM users WHERE name='Tom' AND gender='M'; -
避免索引失效：
- 不要在索引列上做运算（
WHERE age+1=20） - 字符串不加引号（
WHERE phone=13812345678） - 模糊查询前导 %（
WHERE name LIKE '%Tom'）
- 不要在索引列上做运算（
-
覆盖索引：查询字段全部包含在索引中
CREATE INDEX idx_user_info ON users(name, age, email); SELECT name, age FROM users WHERE email='tom@example.com';
三、SQL 性能优化
3.1 执行计划分析
使用EXPLAIN分析查询性能：
EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE status=1;
关键指标解读：
type: 连接类型（ref优于range优于all）key: 实际使用的索引rows: 预估扫描行数Extra:Using index表示覆盖索引
3.2 分页优化
问题：LIMIT 100000,10性能差
优化：
-- 基于覆盖索引
SELECT * FROM orders
WHERE id > (SELECT id FROM orders LIMIT 100000,1)
LIMIT 10;
3.3 锁优化
- 行锁：InnoDB 默认使用行锁（基于索引）
- 表锁：MyISAM 使用表锁，适合低并发场景
- 意向锁：InnoDB 通过意向锁减少锁冲突
四、事务与隔离级别
4.1 事务特性（ACID）
- 原子性：通过
undo log实现回滚 - 一致性：事务前后数据状态一致
- 隔离性：通过锁和 MVCC 实现
- 持久性：通过
redo log保证数据持久化
4.2 隔离级别对比
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 | 实现方式 |
|---|---|---|---|---|
| Read Uncommitted | ✅ | ✅ | ✅ | 无锁 |
| Read Committed | ❌ | ✅ | ✅ | 行锁 |
| Repeatable Read | ❌ | ❌ | ✅ | MVCC + 行锁 |
| Serializable | ❌ | ❌ | ❌ | 全表锁 |
推荐：默认使用Repeatable Read，兼顾一致性和性能
五、高级功能
5.1 视图
作用：简化复杂查询，提高安全性
CREATE VIEW v_user_info AS
SELECT id, name, email FROM users WHERE status=1;
5.2 存储过程
示例：计算员工平均薪资
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE GetAvgSalary()
BEGINSELECT AVG(salary) AS avg_salary FROM employees;
END$$
DELIMITER ;
5.3 触发器
示例：记录用户操作日志
CREATE TRIGGER log_user_operation
AFTER UPDATE ON users
FOR EACH ROW
INSERT INTO user_logs(user_id, operation, timestamp)
VALUES(OLD.id, 'update', NOW());
六、InnoDB 引擎深度解析
6.1 核心组件
- Buffer Pool：缓存数据页和索引页
- Change Buffer：优化非唯一索引的写操作
- Redo Log：保证事务持久性
- Undo Log：支持回滚和 MVCC
6.2 MVCC 原理
- 版本链：通过
DB_TRX_ID和DB_ROLL_PTR实现多版本控制 - ReadView：记录活跃事务 ID，决定可见性规则
七、管理工具
7.1 备份恢复
全库备份：
mysqldump -uroot -p --all-databases > full_backup.sql
恢复数据：
mysql -uroot -p < full_backup.sql
7.2 性能监控
-- 查看慢查询日志
SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query_log';-- 查看索引使用情况
SELECT index_name, rows_read, rows_index_first
FROM information_schema.table_statistics
WHERE table_schema='your_db';
