MySQL高级特性深度解析

一、索引详解

1. 索引定义：索引是一种提高数据检索速度的数据结构，通过减少需要扫描的数据量来加快查询过程。
2. MySQL的InnoDB存储引擎使用B-Tree作为其索引结构。
3. 聚集索引（Clustered Index）：通常由主键构成，特点是索引的物理顺序与表中记录的物理顺序一致。
注意事项：a) 主键默认创建聚集索引；b) 在SQL Server中，聚集索引可以不基于主键创建。
4. 唯一索引：确保列中的所有值都是唯一的，常用于身份证号等自然键。
5. 覆盖索引：当查询的列完全包含在索引中时，查询可以直接从索引中获取数据，无需访问表记录，提高查询效率。
示例：使用EXPLAIN命令可以查看查询计划，确认是否使用了覆盖索引。
6. 创建索引的建议：
a) 对WHERE、GROUP BY、ORDER BY子句中频繁使用的列创建索引；
b) 非主键索引通过主键索引间接查找数据；
c) 在LEFT JOIN或RIGHT JOIN中，应考虑在外表上创建索引；
d) 优先考虑复合索引，以减少索引数量，节省空间，同时可能实现覆盖索引。
7. 索引失效的原因：
a) 查询条件的顺序与索引列的顺序不匹配；
b) 使用函数或表达式时可能导致索引失效；
c) 数据类型不匹配也可能导致索引无法使用。

二、锁机制

1. 锁的类型：MySQL支持读锁（共享锁）和写锁（排他锁）。
a) 表级锁：主要用于MyISAM存储引擎，具有较低的并发性能。
b) 行级锁：主要用于InnoDB存储引擎，提供更高的并发性能。
2. 锁的粒度：表锁、行锁和页锁，其中行锁提供最高的并发度。
3. InnoDB中的行锁：
a) 需要将autocommit设为0，显式地开始事务并提交；
b) 行锁支持事务处理，能够有效避免并发操作带来的问题。
4. 事务的隔离级别：
a) Read Uncommitted：允许读取未提交的数据，可能导致脏读；
b) Read Committed：只能读取已提交的数据，防止脏读但可能出现不可重复读；
c) Repeatable Read：保证多次读取同一数据的一致性，防止不可重复读；
d) Serializable：最高的隔离级别，完全避免并发问题，但影响性能。
5. 并发问题：
a) 更新丢失：两个事务同时更新同一行数据，后提交的事务覆盖先提交的更改；
b) 脏读：读取到其他事务未提交的数据；
c) 不可重复读：同一事务中多次读取同一行数据结果不同；
d) 幻读：同一事务中多次执行相同的查询结果不同。
6. 锁升级：
当查询条件导致索引失效时，行锁可能会升级为表锁，影响性能。
7. 查看锁状态：
使用SHOW OPEN TABLES命令查看当前数据库中哪些表被锁。

三、慢查询日志

1. 使用EXPLAIN分析SQL执行计划，了解查询的执行细节。
2. SHOW PROFILES和SHOW PROFILE命令用于查看SQL执行的时间消耗，帮助定位性能瓶颈。
3. 开启慢查询日志：
a) 查看慢查询日志状态：SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query_log';
b) 开启慢查询日志：SET GLOBAL slow_query_log = 1;
c) 查看慢查询阈值：SHOW VARIABLES LIKE 'long_query_time';
d) 设置慢查询阈值：SET GLOBAL long_query_time = 3;