MySQL优化器与执行计划之:`MySQL`的`连接优化`:`BNL`(`Block Nested-Loop`)和`BKA`(`Batched Key Access`)的底层算法。

MySQL连接优化:BNL与BKA算法深入解析 大家好,今天我们来深入探讨MySQL连接优化中两种重要的算法:Block Nested-Loop (BNL) 和 Batched Key Access (BKA)。理解这两种算法的工作原理,有助于我们更好地编写高效的SQL查询,避免性能陷阱。 1. 连接操作的基础与挑战 在关系型数据库中,连接操作是构建复杂查询的核心。它允许我们基于一个或多个共同列,将来自多个表的数据组合在一起。最简单的连接操作是Nested-Loop Join,但当表的数据量很大时,它的效率会急剧下降。 Nested-Loop Join (NLJ) 的基本原理: NLJ算法遍历外表(驱动表)的每一行,然后内表(被驱动表)扫描每一行,比较连接条件。如果匹配,则合并两行并输出结果。 — 示例:两个表 employees 和 departments,连接条件是 employees.department_id = departments.id SELECT * FROM employees e JOIN departments d ON e.department_id = d …

MySQL优化器与执行计划之:`MySQL`的`子查询优化`:从`Dependant Subquery`到`Semi-Join`的优化策略。

MySQL子查询优化:从Dependent Subquery到Semi-Join 大家好,今天我们来深入探讨MySQL数据库中子查询的优化策略,特别是从Dependent Subquery(依赖子查询)到Semi-Join的优化过程。子查询是SQL查询中一种强大的工具,但如果使用不当,可能会导致性能问题。理解MySQL如何优化子查询对于编写高效的SQL至关重要。 什么是子查询? 子查询,顾名思义,就是一个嵌套在另一个查询语句内部的查询。它可以出现在SELECT、FROM、WHERE、HAVING等子句中。 示例: SELECT employee_name FROM employees WHERE department_id IN (SELECT department_id FROM departments WHERE location = ‘New York’); 在这个例子中,(SELECT department_id FROM departments WHERE location = ‘New York’) 就是一个子查询。 它返回所有位于New York的部门的ID,然后外部查询 …

MySQL优化器与执行计划之:`MySQL`的`索引选择`:优化器如何选择最合适的索引,以及`Index Merge`的原理。

MySQL 优化器与执行计划:索引选择与 Index Merge 各位朋友,大家好!今天我们来深入探讨 MySQL 优化器中的一个核心环节:索引选择。好的索引能够显著提升查询性能,而选择错误的索引甚至可能导致性能下降。我们将详细分析优化器如何选择最合适的索引,以及一种特殊的索引使用方式—— Index Merge 的原理和适用场景。 一、MySQL 优化器概览 首先,我们简单回顾一下 MySQL 查询的生命周期,以及优化器在其中的作用。 客户端发送查询请求: 用户通过客户端向 MySQL 服务器发送 SQL 查询语句。 连接器处理: 连接器负责处理客户端连接,进行身份验证和权限校验。 查询缓存(已移除): 在 MySQL 8.0 之前,如果查询命中缓存,则直接返回结果。MySQL 8.0 彻底移除了查询缓存功能。 解析器解析 SQL: 解析器将 SQL 语句解析成抽象语法树(AST)。 预处理器处理: 预处理器进行语法检查、权限验证等操作。 优化器优化查询: 优化器是整个查询过程中最关键的模块之一。它负责生成多个执行计划,并选择其中最优的一个。优化策略包括: 索引选择: 决定使用哪个索 …

MySQL优化器与执行计划之:`MySQL`的`执行计划`:`explain`命令中`select_type`和`type`的详细解读。

好的,直接进入正题。 MySQL优化器与执行计划:explain命令中select_type和type的详细解读 大家好,今天我们来深入探讨MySQL执行计划中的两个关键属性:select_type和type。理解这两个属性对于优化SQL查询至关重要,它们能帮助我们了解MySQL如何执行我们的查询,并识别潜在的性能瓶颈。 1. 什么是执行计划? 在深入select_type和type之前,我们首先要明确什么是执行计划。执行计划是MySQL优化器为SQL查询生成的“蓝图”,它描述了MySQL将如何执行查询,包括使用的索引、表的访问顺序、连接类型等。通过分析执行计划,我们可以了解查询的执行方式,并根据需要进行优化。 我们可以使用EXPLAIN命令来获取SQL查询的执行计划。例如: EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE id = 1; EXPLAIN命令会返回一个结果集,其中包含了关于查询执行的各种信息。select_type和type就是其中的两个重要列。 2. select_type:查询类型 select_type列指示了查询中每个SELECT语句的查询类 …

MySQL优化器与执行计划之:`MySQL`的`成本模型`:`Cost-Based Optimizer`如何评估`SQL`语句的执行开销。

好的,下面是一篇关于MySQL成本模型,以及Cost-Based Optimizer如何评估SQL语句执行开销的技术文章,以讲座模式呈现。 MySQL优化器与执行计划:深入理解成本模型 大家好,今天我们来聊聊MySQL优化器的核心部分:成本模型。理解成本模型,才能更好地理解MySQL如何选择最优的执行计划。 什么是成本模型? 简单来说,成本模型是优化器用来估算不同执行计划开销的一种方法。优化器会根据成本模型,对可能的执行计划进行评估,选择成本最低的那个执行计划来执行SQL语句。这里的“成本”可以理解为执行时间、I/O操作次数、CPU占用率等资源的消耗。 为什么需要成本模型? 对于复杂的SQL语句,可能有多种执行方式,例如不同的索引选择、不同的表连接顺序等。如果没有一个评估标准,优化器就无法做出最佳选择。成本模型就是这个评估标准,它使得优化器能够量化不同执行计划的优劣。 Cost-Based Optimizer (CBO) MySQL使用Cost-Based Optimizer (CBO)来选择执行计划。CBO依赖于成本模型来评估每个可能的执行计划,并选择成本最低的那个。CBO的主要步骤 …

MySQL事务与并发之:`事务`的`锁定读`:`SELECT … FOR SHARE`和`SELECT … FOR UPDATE`的用法。

MySQL事务与并发:锁定读的艺术 大家好,今天我们来深入探讨MySQL事务与并发控制中的一个重要概念:锁定读。锁定读是控制并发访问共享资源的关键手段,它允许我们在读取数据的同时施加锁,以防止其他事务在读取之后修改数据,从而确保数据的一致性和完整性。我们今天将重点介绍两种锁定读的方式:SELECT … FOR SHARE和SELECT … FOR UPDATE。 1. 并发控制的必要性 在深入锁定读之前,我们需要理解并发控制的重要性。在多用户、高并发的数据库系统中,多个事务可能同时访问和修改相同的数据。如果没有适当的并发控制机制,就会出现以下问题: 脏读(Dirty Read): 一个事务读取了另一个事务尚未提交的数据,如果后者事务回滚,则前者事务读取的数据是无效的。 不可重复读(Non-repeatable Read): 在同一个事务中,多次读取同一条记录,由于其他事务的修改并提交,导致每次读取的结果不一致。 幻读(Phantom Read): 在同一个事务中,使用相同的查询条件,第一次查询没有找到记录,但之后由于其他事务的插入操作,再次查询时出现了新的记录。 这些问题会导致 …

MySQL事务与并发之:`事务`的`一致性非锁定读`:`MVCC`在非锁定读中的应用。

MySQL事务与并发之:事务的一致性非锁定读:MVCC在非锁定读中的应用 大家好,今天我们来深入探讨MySQL事务并发控制中一个至关重要的概念:一致性非锁定读,以及它背后的核心技术:多版本并发控制(MVCC)。我们将通过理论讲解、实例分析和代码演示,帮助大家理解MVCC如何保证在并发环境下读取数据的一致性,同时避免不必要的锁竞争。 一、并发控制的挑战与一致性读的需求 在多用户并发访问数据库的场景下,我们需要解决两个核心问题: 隔离性: 如何确保一个事务的执行不受其他并发事务的干扰? 一致性: 如何保证事务执行前后数据的一致性,即使发生并发操作? MySQL通过事务机制来解决这些问题。事务具有ACID特性:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。其中,一致性是我们本次讨论的重点。 在读取数据时,我们希望读取到的数据要么是事务开始之前的状态,要么是事务完成后的状态,中间状态是不允许的。这就是一致性读的要求。 考虑以下场景: 事务A:负责更新商品库存。 事务B:负责统计商品销量。 如果事务B在事务A更新库存 …

MySQL事务与并发之:`事务`的`Next-Key Lock`:其在`MySQL`中的`行锁`和`间隙锁`的组合。

MySQL事务与并发:Next-Key Lock深度解析 大家好,今天我们来深入探讨MySQL事务并发控制机制中的一个关键概念:Next-Key Lock。它是MySQL InnoDB存储引擎解决幻读问题的重要手段,也是理解并发控制的关键。我们将从行锁和间隙锁入手,逐步揭示Next-Key Lock的原理、作用以及在实际应用中的影响。 1. 行锁:保护数据的基本单元 首先,我们需要理解行锁的概念。行锁是MySQL中最为基本的锁,它锁定表中的某一行数据,防止其他事务同时修改或删除该行。InnoDB存储引擎支持两种类型的行锁: 共享锁(Shared Lock,S锁): 允许持有锁的事务读取该行数据,多个事务可以同时持有同一行数据的共享锁。 排他锁(Exclusive Lock,X锁): 允许持有锁的事务修改或删除该行数据,同一时刻只允许一个事务持有某一行数据的排他锁。 当我们执行SELECT … LOCK IN SHARE MODE语句时,会对读取的行添加共享锁;而执行UPDATE、DELETE语句时,会对修改或删除的行添加排他锁。 示例代码: 假设我们有一个users表,结构如下: …

MySQL事务与并发之:`事务`的`间隙锁`(`Gap Lock`):其在`REPEATABLE READ`隔离级别下的作用。

MySQL事务与并发:REPEATABLE READ隔离级别下的间隙锁 大家好,今天我们来深入探讨MySQL事务并发控制的一个重要组成部分:间隙锁(Gap Lock)。尤其是在REPEATABLE READ隔离级别下,间隙锁的作用至关重要,它直接影响着我们数据的一致性和并发性能。 1. 事务隔离级别回顾 首先,我们快速回顾一下MySQL的四个事务隔离级别: 隔离级别 脏读 不可重复读 幻读 READ UNCOMMITTED 是 是 是 READ COMMITTED 否 是 是 REPEATABLE READ 否 否 是 SERIALIZABLE 否 否 否 今天我们重点关注的是REPEATABLE READ级别。在这个级别下,事务在整个生命周期内,多次读取同一数据,保证每次读取的结果都是一样的。换句话说,在事务开始后,其他事务对该数据的修改,不会被当前事务看到,除非当前事务自己修改了它。 2. 幻读问题 REPEATABLE READ解决了不可重复读的问题,但仍然存在幻读问题。 幻读的定义: 一个事务两次执行相同的查询,但第二次查询的结果集中出现第一次查询没有出现的新行,或者某些行消失 …

MySQL事务与并发之:`事务`的`隔离级别`:`MySQL`默认`隔离级别`的底层实现。

MySQL事务与并发:默认隔离级别及其底层实现 大家好!今天我们要深入探讨MySQL事务并发控制中的一个核心概念:隔离级别,特别是MySQL默认隔离级别的底层实现。理解这些机制对于编写健壮、可靠的数据库应用至关重要。 事务的隔离级别回顾 首先,快速回顾一下事务隔离级别的概念。事务隔离级别定义了多个并发事务之间的隔离程度,它决定了一个事务能够看到其他事务已修改但未提交的数据的程度。SQL标准定义了四个隔离级别: 读未提交(Read Uncommitted): 最低的隔离级别。一个事务可以读取到其他事务未提交的数据,可能导致脏读。 读已提交(Read Committed): 一个事务只能读取到其他事务已经提交的数据,可以避免脏读,但可能出现不可重复读。 可重复读(Repeatable Read): 保证在同一个事务中多次读取同一数据时,结果一致。可以避免脏读和不可重复读,但可能出现幻读。 串行化(Serializable): 最高的隔离级别。强制事务串行执行,可以避免所有并发问题,包括脏读、不可重复读和幻读,但并发性能最低。 MySQL的默认隔离级别:可重复读(Repeatable Rea …