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MySQL高阶讲座之：`InnoDB`的`AIO`（异步`IO`）：其在`Linux`和`Windows`下的实现差异。

各位朋友，大家好！我是你们的老朋友，今天咱们聊聊MySQL InnoDB里的一个重要角色——AIO（异步IO）。别看名字高大上，其实它就是提高数据库性能的一大利器。今天咱们就深入浅出地扒一扒 InnoDB 的 AIO，重点说说它在 Linux 和 Windows 下的实现差异。 开场白：IO的世界，同步与异步的爱恨情仇 在聊 AIO 之前，咱们先简单回顾一下同步 IO 和异步 IO 的区别。想象一下你去餐厅吃饭： 同步 IO: 你坐在座位上等着，服务员一道菜一道菜地上，你吃完一道才能等下一道。你必须全程等待，啥也干不了。 异步 IO: 你点完菜，跟服务员说：“好了，你们上菜吧，我先去看看风景，上好了叫我。” 然后你就可以去溜达了，等到菜上齐了，服务员会通知你。 对于数据库来说，IO 操作（读写磁盘）是非常耗时的。如果用同步 IO，数据库就得傻傻地等着数据从磁盘上读出来，CPU 就闲着没事干，这简直是资源的巨大浪费！所以，InnoDB 引入了 AIO，让数据库可以并发地处理多个 IO 请求，充分利用 CPU 的资源。 AIO的基本概念 AIO，全称 Asynchronous I/O，即异 …

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MySQL高阶讲座之：`MySQL`的`Information Schema`：其底层如何获取元数据，以及性能瓶颈。

各位观众老爷，大家好！今天咱们来聊聊MySQL的Information Schema，这玩意儿就像个八卦小报，啥秘密都往外抖搂，但它是怎么抖搂的，又抖搂得快不快呢？咱们今天就来扒一扒它的底裤，看看它到底是怎么运作的，以及有没有啥见不得人的小秘密（性能瓶颈）。 一、啥是Information Schema？它能干啥？ 简单来说，Information Schema 就是 MySQL 的元数据字典。元数据嘛，就是描述数据的数据，比如数据库里有哪些表，表里有哪些字段，字段的类型是啥，索引是啥，等等。 你可以把它想象成一个庞大的、只读的数据库，里面存着关于你的数据库的各种信息。你想知道啥，就直接查这个数据库就行了。 Information Schema 能干的事情可多了，比如： 查找数据库结构： 这是最常用的功能，你可以用它来了解数据库的表结构，字段类型，索引等等。 监控数据库状态： 可以查看数据库的连接数，线程数，锁等待等信息，帮助你了解数据库的运行状态。 生成DDL语句： 可以根据 Information Schema 中的信息，自动生成创建表的 SQL 语句。 权限管理： 可以查看用户的 …

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MySQL高阶讲座之：`MySQL`的`Memory`引擎：其`Hash`索引的实现原理与适用场景。

各位观众老爷，今天咱们来聊聊MySQL里一个有点“特立独行”的小弟 – Memory引擎。 别看它平时不怎么抛头露面，但在特定的场合，那可是能发挥奇效的。 今天咱们就重点扒一扒它那“快如闪电”的Hash索引，看看它是怎么实现的，以及什么时候该让它出来溜溜。 Memory引擎：内存里的“快枪手” 首先，简单介绍一下Memory引擎。 顾名思义，它是把数据都放在内存里的，读写速度自然是杠杠的。 但也正因为如此，一旦MySQL重启，或者服务器宕机，里面的数据也就跟着“烟消云散”了。 所以，它并不适合存储重要的数据，而是更适合做一些临时性的、对速度要求高的操作。 Memory引擎默认使用Hash索引，当然也支持B-Tree索引，但是Hash索引才是它的灵魂。 Hash索引：快，但是有“脾气” Hash索引的原理很简单：它就像一个“字典”，通过Hash函数把键（key）转换成一个地址，然后直接去这个地址找对应的值（value）。 理论上来说，查找速度是O(1)，也就是常数时间，非常快。 但Hash索引也有它的“脾气”。 它只适用于等值查询（=, IN, <=>），对于范围查询（&gt …

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MySQL高阶讲座之：`InnoDB`的`Page Cleaner Thread`：其工作机制与缓冲池的脏页管理。

各位观众老爷，大家好！我是今天的主讲人，给大家聊聊MySQL里InnoDB存储引擎的“清洁工”——Page Cleaner Thread，看看它如何管理缓冲池里的脏页，以及工作机制。 第一部分：啥是Page Cleaner Thread？为啥需要它？ 想象一下，你是一家餐厅的老板，后厨就是InnoDB的缓冲池（Buffer Pool），厨师（用户线程）不断地做菜（修改数据），用过的盘子（修改过的页，也就是脏页）堆积如山。如果你不及时清理，后厨就会变得乱七八糟，影响厨师的工作效率，甚至导致餐厅无法正常营业。 Page Cleaner Thread就是后厨的清洁工，它的主要任务是： 将脏页从缓冲池刷新到磁盘。 脏页是指缓冲池中被修改过但尚未同步到磁盘的页。 保持缓冲池的“干净”。 避免缓冲池被脏页占满，影响新数据的读写。 优化I/O性能。 通过合并相邻的脏页，减少磁盘I/O次数。 如果没有Page Cleaner Thread，脏页会堆积在缓冲池中，导致以下问题： 查询性能下降： 当缓冲池被脏页占满时，新的数据无法加载到缓冲池中，导致查询需要从磁盘读取，速度变慢。 事务提交延迟： 事务提交 …

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MySQL高阶讲座之：`MySQL`的`Optimizer Trace`：如何深入分析优化器选择执行计划的全过程。

各位观众老爷们，大家好！我是今天的主讲人，咱们今天就来聊聊MySQL里一个听起来高大上，用起来也真香的工具：Optimizer Trace。 这玩意儿，就像是给MySQL的优化器装了个行车记录仪，能把优化器选择执行计划的整个过程，包括它都考虑了哪些方案，最终为啥选择了这个方案，统统给你扒个底朝天。学会用它，以后遇到慢查询，腰也不酸了，腿也不疼了，一口气能分析十条SQL！ 好，废话不多说，咱们直接上干货！ 一、Optimizer Trace 是个啥玩意儿？ 简单来说，Optimizer Trace 是 MySQL 提供的一种诊断工具，它可以记录查询优化器在决定如何执行 SQL 语句时所做的每一个决策步骤。它会告诉你： 优化器都考虑了哪些执行计划？ 每个执行计划的成本是多少？ 优化器最终选择了哪个执行计划？ 选择这个计划的原因是什么？ 想象一下，你的SQL查询就像一个迷路的孩子，优化器就像是孩子的父母，Optimizer Trace就是你，悄悄地跟在父母身后，记录下他们为了找到孩子，都做了哪些尝试，最终是哪个方法奏效的。是不是很有意思？ 二、如何开启和使用 Optimizer Trace？ …

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MySQL高阶讲座之：`InnoDB`的`Page`压缩：其压缩算法、`CPU`开销与存储收益。

各位观众老爷，晚上好！我是你们的老朋友，今天咱们来聊聊MySQL InnoDB 的 Page 压缩，这个听起来高大上，实际上就是省钱小能手。 InnoDB 的 Page 压缩，说白了，就是把数据页(Page)里面的重复内容，像打包行李一样，挤掉水分，让它体积更小。这样一来，同样的空间就能存更多的数据，省钱！而且，IO 效率也能蹭蹭往上涨，速度更快！但是，压缩是要消耗 CPU 的，所以，如何权衡压缩带来的收益和 CPU 的开销，这就是咱们今天要讨论的重点。 一、InnoDB Page 压缩算法：zlib、lz4 和 zstd InnoDB 支持多种压缩算法，最常见的有 zlib、lz4 和 zstd。 它们各有千秋，适用于不同的场景。 zlib: 经典老牌压缩算法，压缩率高，但速度相对较慢，CPU 消耗也较高。 适合对存储空间要求更高，对 CPU 消耗不敏感的场景，比如历史数据归档。 lz4: 速度快，压缩率相对较低，CPU 消耗也较低。 适合对性能要求更高，对存储空间不那么敏感的场景，比如实时数据查询。 zstd: 后起之秀，压缩率和速度都比较均衡，CPU 消耗也适中。 逐渐成为主流选 …

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MySQL高阶讲座之：`MySQL`的`Temp Table`：内部临时表与外部临时表的生成时机与性能。

各位程序猿、攻城狮、代码界的段子手们，晚上好！我是老码农，今儿个咱们聊聊MySQL里那些“隐形英雄”——临时表（Temp Table）。 别看“临时”俩字，它们在SQL优化里可是扛把子级别的存在。搞清楚临时表的生成时机和性能，能让你写的SQL跑得更快，姿势更优雅，面试的时候也能侃侃而谈，秒杀面试官。 这次咱们主要扒一扒MySQL临时表的底裤：内部临时表和外部临时表的生成时机，以及它们对性能的影响。保证让你听完之后，不仅能写出更高质量的SQL，还能在深夜里默默欣赏代码运行时的美妙。 一、啥是临时表？为啥要有它？ 简单来说，临时表就是MySQL在执行SQL语句时，为了存储中间结果而创建的表格。就像你做饭时，切好的菜先放在盘子里，这个盘子就相当于临时表。 为啥需要临时表？因为有些SQL操作，比如排序、分组、UNION，需要先计算出部分结果，才能进行下一步操作。这些中间结果没地方放，就只能临时创建一个表来存储。 如果没有临时表，MySQL就得把所有中间结果都放在内存里，那内存分分钟爆掉。临时表相当于给MySQL一个缓冲地带，让它可以安心地处理复杂的SQL操作。 二、临时表分类：内存型 vs. …

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MySQL高阶讲座之：`InnoDB`的`Page`合并与拆分：其在数据写入和删除时的性能影响。

各位观众老爷，大家好！今天咱来聊点MySQL里InnoDB的硬核东西：Page合并与拆分。这玩意儿就像盖房子，地基（Page）不稳，楼（数据库）就容易塌。特别是数据频繁写入删除的时候，Page的合并和拆分直接影响性能，搞不好就让你系统卡成PPT。 开场白：Page是个啥？ 首先，咱们要明白啥是Page。在InnoDB里，Page是最小的存储单元，默认大小是16KB。你可以把它想象成一个个的硬盘格子，数据就存在这些格子里。InnoDB管理数据，读写数据，都是以Page为单位进行的。 正文：Page的爱恨情仇——合并与拆分 好，现在主角登场：Page的合并与拆分。这俩兄弟，一个负责把小Page凑成大的，一个负责把大Page分成小的。听起来挺和谐，但实际上，他们可是性能的幕后黑手。 1. Page拆分：数据插入的烦恼 想象一下，你往一个几乎满了的Page里插入一条新数据。这Page装不下了，咋办？这时候，Page拆分就来了。 过程： InnoDB创建一个新的Page。 把原Page大约一半的数据移动到新的Page。 更新索引，指向新的Page。 代码模拟： 虽然我们不能直接模拟InnoDB的 …

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MySQL高阶讲座之：`MySQL`的`MTR`（Mini Transaction）：如何保证`Redo Log`的原子性。

嘿，大家好！我是你们今天的主讲人，让我们一起潜入MySQL的“小宇宙”，探索一下MTR（Mini Transaction）如何守护Redo Log的原子性。 讲座大纲： 啥是Redo Log？ 为啥需要它？ (Redo Log的基础知识) 原子性是啥？为什么Redo Log需要保证原子性？ (原子性的重要性) MTR闪亮登场：它的作用和工作原理 (MTR的概念和作用) MTR如何保证Redo Log的原子性：源码级剖析 (MTR的实现细节，包含代码示例) MTR的优化和注意事项 (如何更好地使用MTR) 实战演练：一个简单的MTR示例 (实际代码演示) 答疑解惑：你问我答 (开放提问环节) 1. 啥是Redo Log？为啥需要它？ 想象一下，你在一家繁忙的餐厅当厨师。你收到了一份订单，需要做一份美味的披萨。你开始揉面、放酱料、撒奶酪、放各种配料。但是，突然！停电了！所有动作都戛然而止。如果顾客问你：“我的披萨呢？” 你只能耸耸肩说：“停电了，啥都没了。” 这可不行！顾客会投诉的。我们需要一种机制，即使在停电、崩溃等意外情况下，也能保证数据的完整性。这就是Redo Log的作用。 Red …

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MySQL高阶讲座之：`InnoDB`的`Spinlock`：在高并发短事务中的性能表现。

各位观众，大家好！今天咱们不搞虚的，直接上干货，聊聊MySQL InnoDB引擎里一个挺关键，但又容易被忽略的小家伙——Spinlock。 咱们今天要聊的，可不是那种动不动就死锁的锁，而是InnoDB为了在高并发、短事务场景下榨干CPU性能，使出的一个绝招。 开场白：锁，无处不在 搞数据库的都知道，锁这玩意儿，是保证数据一致性的基石。不管是读还是写，都得先拿到锁，才能安心操作。但是呢，锁也是性能的瓶颈。尤其是在高并发的场景下，如果锁用得不好，那整个系统就得卡成PPT。 想象一下，你在春运火车站买票，如果每个人都得排队半小时才能买到票，那估计黄花菜都凉了。数据库也一样，如果每个事务都要排队很久才能拿到锁，那响应速度肯定慢得令人发指。 Spinlock：自旋锁的登场 为了解决这个问题，InnoDB引入了一种特殊的锁，叫做Spinlock，也就是自旋锁。 啥叫自旋锁？简单来说，就是当一个线程想获取锁的时候，如果发现锁已经被别人占了，它不会立刻进入睡眠状态，而是会不停地循环尝试获取锁，就像一个陀螺一样不停地旋转，直到拿到锁为止。 这种方式的好处是，避免了线程切换的开销。线程切换是很耗费资源的， …

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