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hhs bdeb889ee4 vault backup: 2026-05-17 00:06:11

2026-05-17 00:06:11 +08:00

12 KiB

Raw Blame History

tags, create time

MySQL 知识库

概述

本文件夹系统整理 MySQL 的核心知识点，从底层架构到生产实践，覆盖日常开发和高阶场景。MySQL 是世界上最流行的开源关系型数据库，掌握它不仅是后端开发的必备技能，更是理解"数据如何持久化"这一根本问题的钥匙。

[!QUESTION] 为什么选 MySQL？

生态成熟：社区活跃、文档完善、云厂商全覆盖（RDS、PolarDB、TencentDB）

存储引擎可插拔：InnoDB 默认提供事务和行锁，MyISAM 适合只读分析，Memory 用于缓存

协议兼容性好：标准 SQL + 丰富的方言扩展，驱动支持几乎所有主流语言

性能可预期：B+ Tree 索引 + Buffer Pool + Redo Log 三层架构，让写入和查询都有章可循

知识体系

一、入门基础

#	主题	说明
1.1	[MySQL 架构与进程模型](./01-MySQL 架构与进程模型.md)	Client-Server 模型、连接层 / SQL 层 / 引擎层 / 存储层；Server 线程 vs Worker 线程；`mysqld` 启动流程
1.2	安装与初始化	Community Edition 安装、Docker Compose、`mysql_install_db`、配置文件层级 (`my.cnf`)
1.3	客户端工具	`mysql CLI`、`mysqlsh`、Workbench、HeidiSQL、DBeaver；常用 `\G`、`\h` 等快捷命令
1.4	数据类型全景	整型（TINYINT~BIGINT）、浮点（FLOAT / DOUBLE / DECIMAL）、字符串（CHAR / VARCHAR / TEXT / BLOB）、日期时间（DATE / DATETIME / TIMESTAMP / TIME）、JSON
1.5	字符集与排序规则	utf8mb4 为什么比 utf8 重要、Collation 的 Binlog / Case 差异、`COLLATE` 关键字

[!TIP] 选择数据类型时，遵循「够用就好」原则能用 TINYINT 就别用 INT，能用 DATETIME 就别用 STRING 存日期——这直接影响索引效率和存储空间。

二、存储引擎与表设计

#	主题	说明
2.1	[InnoDB 深度解析](./06-InnoDB 深度解析.md)	Clustered Index、Change Buffer、Insert Buffer、Adaptive Hash Index
2.2	其他存储引擎概览	MyISAM / Memory / Archive 各自适用场景、为什么生产环境几乎只用 InnoDB
2.3	表结构设计三范式	1NF ~ 3NF、反范式取舍、冗余字段的设计哲学
2.4	主键策略对比	Auto-increment / UUID / Snowflake / ULID —— 各方案对索引碎片化的影响

graph TB
    subgraph "SQL Layer"
        A["Parser"] --> B["Preprocessor"]
        B --> C["Optimizer"]
        C --> D["Executor"]
    end

    subgraph "Storage Engine<br/>InnoDB"
        D --> E["Buffer Pool"]
        E --> F["Redo Log"]
        E --> G["Undo Log"]
        E --> H["Data File"]
        D --> I["Change Buffer"]
    end

    subgraph "OS Layer"
        H --> J["Page Cache"]
        F --> K["I/O Subsystem"]
        G --> K
    end

    style A fill:#4FC08D,color:#fff
    style C fill:#FF9F43,color:#000
    style E fill:#00B6BC,color:#fff
    style F fill:#EE5A24,color:#fff
    style G fill:#C44569,color:#fff
    style H fill:#A0AEC0,color:#fff

[!NOTE] InnoDB 的核心缓冲机制

Buffer Pool：热数据页的内存缓存，命中率应在 99%+

Redo Log：保证 durability，循环写入，崩溃恢复时使用

Undo Log：支持 MVCC 和多版本读，rollback 也用它

三、SQL 精解

#	主题	说明
3.1	[DDL — 建表与结构变更](./10-DDL 建表与结构变更.md)	CREATE TABLE / ALTER TABLE、`ADD COLUMN` 在线变更、`ALGORITHM=INPLACE`
3.2	[DML — 增删改](./11-DML 增删改.md)	INSERT ... ON DUPLICATE KEY UPDATE、REPLACE INTO、DELETE vs TRUNCATE
3.3	[DQL — SELECT 全解析](./12-DQL SELECT 全解析.md)	SELECT 执行顺序、DISTINCT、GROUP BY 优化、LIMIT 深分页问题
3.4	[JOIN 原理与优化](./13-JOIN 原理与优化.md)	Inner / Left / Right / Cross JOIN、Index Merge、Nested Loop Join、Block Nested Loop
3.5	子查询与派生表	WHERE 子查询 vs FROM 子查询、EXISTS / IN / ANY 语义差异、Derived Table 物化
3.6	[UNION 与集合运算](./15-UNION 与集合运算.md)	集合运算、去重 vs 保留重复、合并字段类型推断

四、索引与查询优化

#	主题	说明
4.1	[B+ Tree 索引原理](./16-B+Tree 索引原理.md)	为什么不用 B 树 / Hash / 红黑树？非叶子节点只存键、叶子节点链表串联
4.2	聚簇索引与二级索引	Secondary Index 回表、Covering Index（覆盖索引）、Index Only Scan
4.3	联合索引与最左前缀	(a,b,c) 的使用模式、为什么 b 单独查不了、隐式类型转换导致索引失效
4.4	[EXPLAIN 完全指南](./19-EXPLAIN 完全指南.md)	type 字段（ALL/index/ref/range/eq_ref/system）、Extra（Using where/index/filesort/temporary）
4.5	慢查询日志分析	`slow_query_log` 配置、`pt-query-digest`、`mysqldumpslow`
4.6	查询改写技巧	JOIN → EXISTS 转换、UNION ALL 拆分 OR、避免函数作用于索引列
4.7	深分页优化	`LIMIT 1000000, 20` 的陷阱、延迟关联（Deferred Join）、游标分页

flowchart LR
    A["SELECT 语句"] --> B["Parse Tree"]
    B --> C["Query Optimizer"]
    C --> D["Execution Plan"]
    D --> E{type}
    E -->|"system"<| F["最优：只有1行"]
    E -->|"const"<| G["常量访问"]
    E -->|"eq_ref"<| H["唯一索引，每行1次"]
    E -->|"ref"<| I["非唯一索引，多行匹配"]
    E -->|"range"<| J["索引范围扫描"]
    E -->|"index"<| K["全索引扫描"]
    E -->|"ALL"<| L["全表扫描 ⚠️"]
    style L fill:#EE5A24,color:#fff
    style F fill:#00B6BC,color:#fff

[!QUESTION] 什么是最左前缀法则？假设联合索引 (city, age, sex)，以下情况哪些能用上索引？

WHERE city = 'Shanghai' ✅ 第一列命中

WHERE city = 'Shanghai' AND age = 20 ✅ 前两列连续命中

WHERE age = 20 AND sex = 'M' ❌ 跳过了第一列 city

WHERE city = 'Shanghai' AND sex = 'M' ⚠️ 用到 city 部分，sex 需额外过滤

五、事务与并发控制

#	主题	说明
5.1	[ACID 与原子性实现](./23-ACID 与原子性实现.md)	Redo Log（物理 WAL）+ Undo Log（逻辑回滚）的组合拳
5.2	隔离级别与可见性	Read Uncommitted / Read Committed / Repeatable Read / Serializable
5.3	[MVCC 原理](./25-MVCC 原理.md)	Read View + Undo Log version chain、RC 下每次 SELECT 新建 Read View、RR 下第一次 SELECT 创建
5.4	锁机制总览	全局锁、表级锁（MDL）、行级锁（Record Lock / Next-Key Lock / Gap Lock）
5.5	死锁与排查	`SHOW ENGINE INNODB STATUS`、等待图、减少锁竞争的策略
5.6	一致性读 vs 当前读	`SELECT` 一致性读、`LOCK IN SHARE MODE / FOR UPDATE` 当前读

sequenceDiagram
    participant T1 as Transaction A
    participant DB as InnoDB Engine
    participant T2 as Transaction B

    T1->>DB: BEGIN;
    T2->>DB: BEGIN;
    T1->>DB: SELECT balance FROM accounts WHERE id=1;
    Note over T1,DB: 一致性读 → 返回历史版本(快照)
    T2->>DB: UPDATE accounts SET balance=100 WHERE id=1;
    T2->>DB: COMMIT;
    T1->>DB: SELECT balance FROM accounts WHERE id=1 FOR UPDATE;
    Note over T1,DB: 当前读 → 读取最新已提交记录 + X锁
    T1->>DB: COMMIT;

[!NOTE] RC vs RR 的关键区别

RC (Read Committed)：每次 SELECT 都新建 Read View → 能看到其他事务已提交的修改（不可重复读）

RR (Repeatable Read)：同一个事务内第一次 SELECT 创建 Read View → 整个事务看到一致快照（可重复读），配合 Next-Key Lock 解决幻影读

六、高可用与分布式

#	主题	说明
6.1	[Binary Log（Binlog）](./29-Binary Log.md)	Row / Statement / Mixed 格式、binlog_cache、`mysqlbinlog` 工具
6.2	主从复制详解	Semi-Sync 半同步、GTID 复制、并行复制（MTS）、延迟监控
6.3	MHA 与 Orchestrator	自动故障检测与切换、脑裂处理
6.4	[Group Replication](./32-Group Replication.md)	Paxos 共识、单主/多主模式、冲突检测
6.5	[InnoDB Cluster](./33-InnoDB Cluster.md)	MySQL Shell + Router + Monitor，官方一键部署方案
6.6	备份与恢复	mysqldump（逻辑）、Percona XtraBackup（物理）、PITR 时间点恢复

flowchart LR
    subgraph "Master"
        W["Write / DML"] --> WL["Binlog Writer"]
    end

    subgraph "Network"
        BL["Binlog Stream"] --> IO["IO Thread"]
    end

    subgraph "Slave"
        IO --> SL["SQL Thread"]
        SL --> SF["Slave Status Variables"]
    end

    WL -.->|异步/半同步| BL
    SF -.->|Seconds_Behind_Master| Monitor["Monitoring"]

[!TIP] 生产环境的主从架构建议

至少 一主两从，使用 GTID + Semi-Sync 保证数据不丢

读写分离时注意 弱一致性风险：刚写的数据可能读不到

定期做 灾备演练，验证切换时间和数据完整性

七、工程实践

#	主题	说明
7.1	[Go 连接池配置](./35-Go 连接池配置.md)	`sql.DB` 参数调优：MaxOpenConns、MaxIdleConns、ConnMaxLifetime、ConnMaxIdleTime
7.2	[Schema 迁移管理](./36-Schema 迁移管理.md)	flyway / goose / migrate、版本化迁移脚本、幂等性设计
7.3	分库分表	ShardingSphere、Vitess、水平切分（Hash / Range / List）、跨分片查询
7.4	监控指标	QPS/TPS、Slow Query Count、Innodb Buffer Pool Hit Rate、Threads Connected、Replication Lag
7.5	安全加固	最小权限原则、SSL/TLS 加密传输、审计日志、防止 SQL 注入
7.6	常见踩坑	`ORDER BY` 文件排序、`COUNT(*)` vs `COUNT(1)`、`timestamp` 自动更新

hhs/DEV/Go-Database — Go 中 sql.DB 的连接池使用模式

学习路径建议

flowchart TD
    BASE["一、入门基础<br/>架构 + 数据类型"] --> CORE["二、存储引擎与表设计"]
    CORE --> SQL["三、SQL 精解<br/>DDL/DML/DQL"]
    SQL --> INDEX["四、索引与查询优化"]
    SQL --> TXN["五、事务与并发控制"]
    INDEX --> HA["六、高可用与分布式"]
    TXN --> HA
    HA --> ENG["七、工程实践<br/>分库分表 + 监控 + 安全"]

    style BASE fill:#00B6BC,color:#fff
    style INDEX fill:#FF9F43,color:#000
    style TXN fill:#C44569,color:#fff
    style HA fill:#4FC08D,color:#fff
    style ENG fill:#EE5A24,color:#fff

关联笔记

hhs/GORM/02-模型定义 — GORM Model 如何映射到 MySQL 表和字段类型
hhs/Redis/02-核心数据类型 — MySQL 与 Redis 数据类型的对应关系和设计选型
hhs/DEV/Go-Database — Go 连接 MySQL 的工程实践
hhs/EXAM/Week05 — Docker Compose 中的 MySQL 服务管理

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