MySQL 几大部分：存储引擎、索引、事务、锁

myisam，不支持事务，不支持外键约束，索引文件和数据文件分开，这样在内存里可以缓存更多的索引，对查询的性能会更好，适用于那种少量的插入，大量查询的场景。

innodb，主要特点就是支持事务，走聚簇索引，强制要求有主键，支持外键约束，高并发、大数据量、高可用等相关成熟的数据库架构，分库分表、读写分离、主备切换，全部都可以基于innodb存储引擎。

聊聊MySQL的索引实现原理？各种索引你们平时都怎么用的？

• MySQL索引的原理和数据结构能介绍一下吗？
• b+树和b-树有什么区别？
• MySQL聚簇索引和非聚簇索引的区别是什么？
• 他们分别是如何存储的？
• 使用MySQL索引都有哪些原则？
• MySQL复合索引如何使用？

索引就是用一个数据结构组织某一个列数据，然后根据这一列数据查询时，不用全表扫描，根据特定数据结构找到那一列的值，然后找到对应行的物理地址。

先说b-树，画图如下：

查找时，从根节点开始二分查找。

b+树是b-树的变形，不一样的地方：

1. B+树只有叶子节点存储数据，其他中间节点只有索引没有数据，同样的大小的磁盘页可以容纳更多的节点元素。相同数量下，B+树更“矮胖”，查询IO次数更少。

2. B+树查询必须查找叶子节点，B+树查询更稳定(并不慢)。B-树查询性能不稳定，最好只查根节点，最坏查到叶子节点。

3. B+树范围查询更简便。B+树中序遍历要简单得多。

myisam的索引中，每个叶子节点的data存放的是数据行的物理地址，每行对应一个物理地址。数据文件单独存放一个文件。最大特点是数据文件和索引文件是分开的。

innodb的数据文件本身就是索引文件，必须有主键，会根据主键建立一个默认索引，叫聚簇索引。

innodb下，对某个非主键字段创建索引，那么最后那个叶子节点的值就是主键的值，再用主键的值到聚簇索引里查找到数据，叫回表。

innodb，建议统一用auto_increment自增值作为主键，可以保持聚簇索引直接加记录，不用修改原来b+树的结构，浪费时间。

比如product表，创建索引：

  3. 最左前缀匹配，但中间某个值没有匹配

      如果sql用了联合索引第一列和第三列，会按照第一列在索引里找，找完后对结果集根据第三列做全表扫描，不会走第三列的索引了。

      只有符号最左前缀的列的范围才用到索引，范围之后的列用不到索引。

索引缺点以及使用注意？

    常见缺点：增加磁盘消耗，占用磁盘文件，同时高并发频繁插入和修改索引，会导致性能损耗。

    使用注意：1. 尽量创建少的索引，一个表，两三个。

    互联网系统中，一般尽量降低SQL复杂度，用简单的主键索引(聚簇索引)+少数联合索引，

    可以覆盖一个表的所有SQL查询，更复杂的业务逻辑，应该放在代码里实现。

    SQL越简单，后面迁移，分库分表，读写分离的成本更低，减少对SQL的改造。

    MySQL最好用在在线及时存储，不要用于计算(Join, 子查询，函数等等)。高并发场景下，计算放在Java内存里。

说说事务的几个特性是啥？有哪几种隔离级别？

  2. 读已提交（不可重复读）

      事务A把id=1, name=张三修改为李四，但是还未提交。事务B第一次读，读到是张三，看不见李四。

      紧接着事务A提交了事务，事务A在第二次读的时候，读到的是修改后的李四。

      这个也叫不可重复读，就是所谓一个事务内对一个数据的两次读，可能读到不一样的值。

      无论事务A什么时候把张三修改为李四，事务B不管什么时刻读到值，都是事务B刚开启时读到的值。事务开启后对一行读取的值都是一样的。

      幻读（不是隔离级别）：事务A第一次查询所有数据，就一行id=1。后面事务Ｂ插入一行数据id=2，事务Ａ查询时发现2条数据，感觉发生幻觉。

      事务A运行期间，事务Ｂ不允许运行。事务Ａ提交完事务后，事务Ｂ才开始运行。串行化是为了解决幻读。

MySQL是怎么实现可重复读的？

    一个保证行的创建时间，一个保存行的删除时间，但这里存放的不是时间，是事务id，事务id是mysql自己维护的自增，全局唯一。

id　name　　　创建事务id　　　删除事务id
1　　张三　　　　　101　　　　　　102

    事务id=101的事务，再次查询id=1的行，仍然能查到。因为创建事务id<=当前事务id，且当前事务id＜删掉事务id。

举例2：（同一行被修改）
2　　李四　　　　　201　　　　　　空
2　　王五　　　　　202　　　　　　空

MySQL就是通过MVCC实现可重复读，事务可以读取该事务启动时创建事务id的记录，读不到后面事务的版本。

说说MySQL数据库锁的实现原理吗？如果死锁了咋办？

数据库锁有哪些类型？锁如何实现的？MySQL行级锁有哪两种？一定会锁指定行吗？为什么？

悲观锁和乐观锁是什么？使用场景是什么?

MySQL的死锁原理以及如何定位和解决？

锁类型：表锁、行锁和页锁。

  myisam一般加表锁，查询时，默认加共享锁，也就是表读锁，别人可以查，但不能写；

  myisam写的时候，加表独占锁，也就是表写锁，别人不能读也不能写。现在用的很少。

  共享锁，多个事务可以加共享锁读同一行数据，但别的事务不能写这行数据；

  排他锁，一个事务可以写这行数据，别的事务只能读不能写。

  innodb表锁，分成意向共享锁，就是加共享行锁的时候，必须先加这个共享表锁；

   还有一个意向排他锁，给某行加排他锁的时候，必须先给表加排他锁。这个表锁，是innodb引擎自动加的。

   select时，innodb啥锁都不加，默认实现可重复读，MVCC机制，所有多个事务随便读一个数据，不会有冲突，大家读的是自己的快照，不涉及锁。

  手动加排他锁（悲观锁）：

  每次修改比较这条数据和之前查出的数据版本号是否一致，一致就修改并且版本号+1，否则就不更新。

  乐观锁可以提高并发访问的效率，但是如果出现了冲突只能向上抛出，然后重来一遍；悲观锁可以避免冲突的发生，但是会降低效率。 

 高并发场景用乐观锁!

    事务A，B对自己的资源持有锁的同时，又要去请求对方持有的锁，结果谁也拿不到锁，导致死锁。

    死锁排查，查看死锁日志，找到对应的sql，找到代码，具体判断为什么死锁。

MySQL的SQL调优一般都有哪些手段？你们一般怎么做？

  1. SQL慢，一般就是没有用索引。看执行计划，有没有走索引。

key: 实际使用的索引

ref: 联合索引哪一列被用到

rows: 一共扫描和返回了多少行

互联网Java工程师面试突击（第三季）-- 中华石杉

多个用户同时对数据库的并发操作时会带来以下数据不一致的问题:

A,B两个用户读同一数据并进行修改,其中一个用户的修改结果破坏了另一个修改的结果,比如订票系统

A用户修改了数据,随后B用户又读出该数据,但A用户因为某些原因取消了对数据的修改,数据恢复原值,此时B得到的数据就与数据库内的数据产生了不一致

A用户读取数据,随后B用户读出该数据并修改,此时A用户再读取数据时发现前后两次的值不一致

并发控制的主要方法是封锁,锁就是在一段时间内禁止用户做某些操作以避免产生数据不一致

1. 从数据库系统的角度来看：分为独占锁（即排它锁），共享锁和更新锁

共享 (S) 用于不更改或不更新数据的操作（只读操作），如 SELECT 语句。
更新 (U) 用于可更新的资源中。防止当多个会话在读取、锁定以及随后可能进行的资源更新时发生常见形式的死锁。
排它 (X) 用于数据修改操作，例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE。确保不会同时同一资源进行多重更新。
意向锁 用于建立锁的层次结构。意向锁的类型为：意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及与意向排它共享 (SIX)。
架构锁 在执行依赖于表架构的操作时使用。架构锁的类型为：架构修改 (Sch-M) 和架构稳定性 (Sch-S)。
大容量更新 (BU) 向表中大容量复制数据并指定了 TABLOCK 提示时使用。

共享 (S) 锁允许并发事务读取 (SELECT) 一个资源。资源上存在共享 (S) 锁时，任何其它事务都不能修改数据。一旦已经读取数据，便立即释放资源上的共享 (S) 锁，除非将事务隔离级别设置为可重复读或更高级别，或者在事务生存周期内用锁定提示保留共享 (S) 锁。

更新 (U) 锁可以防止通常形式的死锁。一般更新模式由一个事务组成，此事务读取记录，获取资源（页或行）的共享 (S) 锁，然后修改行，此操作要求锁转换为排它 (X) 锁。如果两个事务获得了资源上的共享模式锁，然后试图同时更新数据，则一个事务尝试将锁转换为排它 (X) 锁。共享模式到排它锁的转换必须等待一段时间，因为一个事务的排它锁与其它事务的共享模式锁不兼容；发生锁等待。第二个事务试图获取排它 (X) 锁以进行更新。由于两个事务都要转换为排它 (X) 锁，并且每个事务都等待另一个事务释放共享模式锁，因此发生死锁。

若要避免这种潜在的死锁问题，请使用更新 (U) 锁。一次只有一个事务可以获得资源的更新 (U) 锁。如果事务修改资源，则更新 (U) 锁转换为排它 (X) 锁。否则，锁转换为共享锁。

排它 (X) 锁可以防止并发事务对资源进行访问。其它事务不能读取或修改排它 (X) 锁锁定的数据。

意向锁表示 SQL Server 需要在层次结构中的某些底层资源上获取共享 (S) 锁或排它 (X) 锁。例如，放置在表级的共享意向锁表示事务打算在表中的页或行上放置共享 (S) 锁。在表级设置意向锁可防止另一个事务随后在包含那一页的表上获取排它 (X) 锁。意向锁可以提高性能，因为 SQL Server 仅在表级检查意向锁来确定事务是否可以安全地获取该表上的锁。而无须检查表中的每行或每页上的锁以确定事务是否可以锁定整个表。

意向锁包括意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及与意向排它共享 (SIX)。

意向共享 (IS) 通过在各资源上放置 S 锁，表明事务的意向是读取层次结构中的部分（而不是全部）底层资源。
意向排它 (IX) 通过在各资源上放置 X 锁，表明事务的意向是修改层次结构中的部分（而不是全部）底层资源。IX 是 IS 的超集。
与意向排它共享 (SIX) 通过在各资源上放置 IX 锁，表明事务的意向是读取层次结构中的全部底层资源并修改部分（而不是全部）底层资源。允许顶层资源上的并发 IS 锁。例如，表的 SIX 锁在表上放置一个 SIX 锁（允许并发 IS 锁），在当前所修改页上放置 IX 锁（在已修改行上放置 X 锁）。虽然每个资源在一段时间内只能有一个 SIX 锁，以防止其它事务对资源进行更新，但是其它事务可以通过获取表级的 IS 锁来读取层次结构中的底层资源。

独占锁：只允许进行锁定操作的程序使用，其他任何对他的操作均不会被接受。执行数据更新命令时，SQL Server会自动使用独占锁。当对象上有其他锁存在时，无法对其加独占锁。
共享锁：共享锁锁定的资源可以被其他用户读取，但其他用户无法修改它，在执行Select时，SQL Server会对对象加共享锁。
更新锁：当SQL Server准备更新数据时，它首先对数据对象作更新锁锁定，这样数据将不能被修改，但可以读取。等到SQL Server确定要进行更新数据操作时，他会自动将更新锁换为独占锁，当对象上有其他锁存在时，无法对其加更新锁。

2. 从程序员的角度看：分为乐观锁和悲观锁。
乐观锁：完全依靠数据库来管理锁的工作。
悲观锁：程序员自己管理数据或对象上的锁处理。

MS-SQLSERVER 使用锁在多个同时在数据库内执行修改的用户间实现悲观并发控制

锁粒度是被封锁目标的大小,封锁粒度小则并发性高,但开销大,封锁粒度大则并发性低但开销小

SQL Server支持的锁粒度可以分为为行、页、键、键范围、索引、表或数据库获取锁

RID 行标识符。用于单独锁定表中的一行。
键 索引中的行锁。用于保护可串行事务中的键范围。
页 8 千字节 (KB) 的数据页或索引页。
扩展盘区 相邻的八个数据页或索引页构成的一组。
表 包括所有数据和索引在内的整个表。

锁保持的时间长度为保护所请求级别上的资源所需的时间长度。

用于保护读取操作的共享锁的保持时间取决于事务隔离级别。采用 READ COMMITTED 的默认事务隔离级别时，只在读取页的期间内控制共享锁。在扫描中，直到在扫描内的下一页上获取锁时才释放锁。如果指定 HOLDLOCK 提示或者将事务隔离级别设置为 REPEATABLE READ 或 SERIALIZABLE，则直到事务结束才释放锁。

根据为游标设置的并发选项，游标可以获取共享模式的滚动锁以保护提取。当需要滚动锁时，直到下一次提取或关闭游标（以先发生者为准）时才释放滚动锁。但是，如果指定 HOLDLOCK，则直到事务结束才释放滚动锁。

用于保护更新的排它锁将直到事务结束才释放。
如果一个连接试图获取一个锁，而该锁与另一个连接所控制的锁冲突，则试图获取锁的连接将一直阻塞到：

将冲突锁释放而且连接获取了所请求的锁。

连接的超时间隔已到期。默认情况下没有超时间隔，但是一些应用程序设置超时间隔以防止无限期等待

1 处理死锁和设置死锁优先级

死锁就是多个用户申请不同封锁,由于申请者均拥有一部分封锁权而又等待其他用户拥有的部分封锁而引起的无休止的等待

可以使用SET DEADLOCK_PRIORITY控制在发生死锁情况时会话的反应方式。如果两个进程都锁定数据，并且直到其它进程释放自己的锁时，每个进程才能释放自己的锁，即发生死锁情况。

2 处理超时和设置锁超时持续时间。

@@LOCK_TIMEOUT 返回当前会话的当前锁超时设置，单位为毫秒

SET LOCK_TIMEOUT 设置允许应用程序设置语句等待阻塞资源的最长时间。当语句等待的时间大于 LOCK_TIMEOUT 设置时，系统将自动取消阻塞的语句，并给应用程序返回"已超过了锁请求超时时段"的 1222 号错误信息

3) 设置事务隔离级别。

5) 配置索引的锁定粒度
可以使用 sp_indexoption 系统存储过程来设置用于索引的锁定粒度

2 查询分析器中按Ctrl+2可以看到锁的信息

1 使用事务时，尽量缩短事务的逻辑处理过程，及早提交或回滚事务；
2 设置死锁超时参数为合理范围，如：3分钟-10分种；超过时间，自动放弃本次操作，避免进程悬挂；
3 优化程序，检查并避免死锁现象出现；
4 .对所有的脚本和SP都要仔细测试，在正是版本之前。
5 所有的SP都要有错误处理（通过@error）
6 一般不要修改SQL SERVER事务的默认级别。不推荐强行加锁

解决问题 如何对行 表 数据库加锁

1 如何锁一个表的某一行

2 锁定数据库的一个表

若同时执行上述两个语句，则select查询必须等待update执行完毕才能执行即要等待30秒

若同时执行上述两个语句，则第二个连接中的select查询可以执行
而update必须等待第一个事务释放共享锁转为排它锁后才能执行 即要等待30秒

同时执行，系统会检测出死锁，并中止进程

HOLDLOCK 持有共享锁，直到整个事务完成，应该在被锁对象不需要时立即释放，等于SERIALIZABLE事务隔离级别

PAGLOCK 在使用一个表锁的地方用多个页锁

TABLOCKX 强制使用独占表级锁，这个锁在事务期间阻止任何其他事务使用这个表

UPLOCK 强制在读表时使用更新而不用共享锁

应用程序锁就是客户端代码生成的锁，而不是sql server本身生成的锁

处理应用程序锁的两个过程

注意: 锁定数据库的一个表的区别