MySQL高阶讲座之:`MySQL`的`Latch`与`Lock`:从源码层面看并发控制的实现差异。

各位MySQL世界的冒险者们,大家好!我是你们的老朋友,今天咱们来聊聊MySQL并发控制的两大利器:Latch和Lock。别看它们名字相似,功能却大相径庭,就像是蝙蝠侠和超人,都是英雄,但解决问题的方式截然不同。 今天我们不讲教科书上的概念,直接深入MySQL源码,看看这俩兄弟到底是怎么工作的,以及它们是如何影响我们数据库的性能。准备好了吗?系好安全带,咱们发车! 第一章:并发控制的必要性:不锁门的世界会怎样? 想象一下,如果你的银行账户没有密码,任何人都可以随便取钱,那会发生什么?同样的,如果数据库没有并发控制机制,多个用户同时修改同一条数据,就会出现数据不一致,甚至数据丢失的情况。 举个例子,假设两个用户同时想给同一个商品增加库存: 用户A:读取库存数量为10 用户B:读取库存数量为10 用户A:将库存数量更新为10 + 5 = 15 用户B:将库存数量更新为10 + 3 = 13 结果呢?库存数量应该是18,但数据库里却变成了13!这就是典型的“丢失更新”问题。并发控制的目的就是为了避免这种情况的发生,保证数据的完整性和一致性。 第二章:Latch:轻量级的门卫 Latch,中文 …

MySQL高阶讲座之:`InnoDB`的`Change Buffer`:其工作原理、适用场景与写性能优化。

各位听众,晚上好!我是今晚的讲师,很高兴能和大家一起聊聊MySQL里一个非常有趣,但又容易被忽视的家伙——InnoDB的Change Buffer。 咱们今天要深入挖掘一下,看看它到底是个什么玩意儿,怎么工作的,什么情况下用它最好,以及怎么利用它来提升咱们的写性能。 一、 啥是Change Buffer? 为什么要它? 想象一下,你是一家银行的出纳,每天都要处理大量的存取款业务。如果每次有人来存钱,你都要立刻找到他的账户,把钱放进去,然后立刻更新账本,效率是不是会很低? 特别是那些很久都没来存过钱的账户,你要翻箱倒柜才能找到。 Change Buffer就相当于银行出纳旁边的一个“临时存款登记簿”。 当有人来存钱(也就是写入数据)的时候,你先把存款信息(要修改的数据页)记录在这个登记簿上,不用立刻去更新账本。 等到晚上银行关门了,或者账房先生有空了,再把登记簿上的信息整理到账本上。 在MySQL InnoDB存储引擎中,Change Buffer就是用来缓存非唯一二级索引页(non-unique secondary index pages)的修改操作的。 为什么要缓存呢? 因为非唯一二 …

MySQL高阶讲座之:`Redo Log`的`Group Commit`机制:如何减少事务提交时的`IO`开销。

各位观众老爷们,大家好!我是今天的主讲人,今天咱们聊聊MySQL里一个听起来高大上,但其实挺接地气的技术——Redo Log的Group Commit机制。这玩意儿说白了,就是MySQL为了提高性能,减少磁盘IO压力使出的一个“抱团取暖”的招数。 一、Redo Log:数据安全的守护神 在深入Group Commit之前,咱们得先搞明白Redo Log是干嘛的。想象一下,你辛辛苦苦改了一堆数据,正准备提交,突然服务器崩了!如果没有Redo Log,这些数据就丢失了。Redo Log的作用就像一个“后悔药”,它记录了数据页上的修改信息,即使服务器崩溃,重启后也能根据Redo Log恢复到崩溃前的状态,保证数据的持久性。 简单来说,Redo Log就是为了解决WAL(Write-Ahead Logging)问题,即先写日志,再写数据。这样即使数据库崩溃,也能通过日志进行恢复。 二、事务提交的IO风暴 每次事务提交,都涉及到以下几个步骤: 生成Redo Log:记录事务的修改信息。 将Redo Log写入Redo Log Buffer:内存中的一块缓冲区。 将Redo Log Buffer的 …

MySQL高阶讲座之:`InnoDB`的双写缓冲区`Double Write`源码解析:如何实现崩溃恢复的原子性。

咳咳,麦克风试音,一二三,一二三… 各位观众老爷们,欢迎来到MySQL高阶讲座现场! 今天咱们聊点硬核的,扒一扒InnoDB的“双写缓冲区Double Write”,看看它如何保证崩溃恢复的原子性,让你的数据在断电、宕机的情况下也能安然无恙。 开场白:数据,你的小宝贝,不能说没就没! 在数据库的世界里,数据就是你的命根子。想象一下,辛辛苦苦攒了一堆数据,结果服务器突然崩了,数据丢了一半,那感觉,比失恋还难受!所以,保证数据的完整性,那可是重中之重。 InnoDB作为MySQL默认的存储引擎,在这方面下了不少功夫。其中,Double Write就是它保护数据的一大利器。 简单来说,Double Write就像给你的数据加了一层“保险锁”,即使在写入过程中发生崩溃,也能通过它来恢复数据,保证原子性。 正文:Double Write工作原理大揭秘 那么,Double Write到底是怎么工作的呢? 咱们先来捋一捋InnoDB写入数据的流程: 脏页产生: 当你修改了数据页(Page)后,这个页就变成了“脏页”,需要被刷回磁盘。 写入Double Write缓冲区: 在将脏页刷回数据 …

Python高级技术之:`Python`的`Alembic`:如何编写可回滚的`Schema`变更脚本。

各位观众,晚上好!我是今天的主讲人,大家可以叫我老顾。今天咱们聊聊Python界里一个相当实用,但又经常被新手忽略的工具—— Alembic。 别看名字有点像炼金术,其实它跟魔法没啥关系,主要负责数据库Schema的版本控制。说白了,就是让你的数据库结构也能像代码一样,有版本,能前进,能后退,出了问题还能“时光倒流”。 咱们今天的主题是:如何编写可回滚的Schema变更脚本。 听起来有点吓人?放心,我会用最通俗易懂的方式,加上大量的代码示例,保证你听完就能上手。 一、 为什么需要Alembic? 在深入Alembic之前,我们先来思考一个问题:数据库Schema变更,我们通常是怎么做的? 方法一:手写SQL脚本。这是最原始的方式,直接在数据库客户端里敲SQL语句,比如 ALTER TABLE、CREATE INDEX 等。 优点是灵活,想怎么改就怎么改。缺点嘛,改多了就乱了,忘记了之前的修改,或者团队合作时,你改了我的表,我改了他的索引,最后谁也不知道数据库到底是个什么状态。而且,万一改错了,想回滚?那就得凭记忆力把之前的操作反向执行一遍,简直噩梦。 方法二:ORM自动同步。很多ORM …

Python高级技术之:`SQLAlchemy`的`unit of work`模式:如何管理事务中的多个操作。

SQLAlchemy 中的 Unit of Work 模式:驯服事务中的小怪兽 大家好!我是老码,今天咱们来聊聊 SQLAlchemy 里的一个非常重要的概念:Unit of Work 模式。别被这个听起来高大上的名字吓到,其实它就是帮助我们优雅地管理数据库事务中的各种操作的利器。说白了,就是把一堆数据库操作打包成一个“工作单元”,要么一起成功,要么一起失败,保证数据的一致性。 想象一下,你在做一个电商网站,用户下订单的时候,你需要做的事情可不少: 从库存里扣除商品数量 生成订单记录 记录用户的购买积分 发送订单确认邮件 如果这些操作不是在一个事务里完成的,那可能会出现一些非常可怕的情况:比如,库存扣了,订单没生成,用户就白白损失了积分,最后还得跑到客服那里投诉。这简直是程序员的噩梦! 而 Unit of Work 模式,就是为了解决这类问题而生的。它能确保这些操作要么全部成功,要么全部失败,保证数据的一致性和完整性。 什么是 Unit of Work 模式? 简单来说,Unit of Work 模式就是一个用来跟踪所有被影响的对象的机制,它会在事务结束时,决定哪些更改需要提交到数据库 …

Python高级技术之:`Python`的`SQL Injection`:如何通过参数化查询来防御。

各位朋友们,晚上好!我是老王,今天咱们来聊聊一个听起来有点吓人,但实际上只要掌握了正确姿势,就能轻松应对的问题——SQL注入。 啥是SQL注入?听起来就像武侠小说里的暗器 SQL注入,简单来说,就是黑客通过在输入框里输入一些恶意的SQL代码,让你的数据库执行他们想执行的操作。这就像是,你家大门钥匙被人复制了,然后人家悄悄溜进来,把你的银行卡密码改了,还顺走了你珍藏多年的小黄书…(咳咳,开个玩笑)。 举个栗子: 假设你有一个登录页面,用户输入用户名和密码,然后你的代码会这样查询数据库: username = request.form[‘username’] password = request.form[‘password’] sql = “SELECT * FROM users WHERE username = ‘” + username + “‘ AND password = ‘” + password + “‘” # 假设你用的是某个数据库连接的 execute 函数 cursor.execute(sql) 这段代码看起来没啥问题,对吧?但是,如果黑客在用户名输入框里输入: ‘ O …

Python高级技术之:`Python`的`redis-py`库:`pipeline`和`transaction`的性能优化。

Alright, buckle up, folks! 今天咱们来聊聊Python里用Redis干活儿时,如何像开挂一样提升性能——redis-py的pipeline和transaction。保证让你的Redis操作速度嗖嗖地,快到飞起! 开场白:Redis速度哪家强?批量操作赛诸葛! 咱们都知道,Redis是个内存数据库,读写速度那是杠杠的。但是,如果你用Python的redis-py库,一条一条地发命令,那效率就有点…嗯…对不起Redis的优秀基因。 想象一下:你让快递员送100个包裹,一个一个地让他跑,每送一个都要回来汇报。累死快递员不说,你也得等得花儿都谢了。 更好的办法是什么?把这100个包裹打包好,一次性让快递员送过去!这就是pipeline和transaction的思想——批量操作,减少网络延迟,提升效率。 第一部分:Pipeline——“流水线”作业,效率翻倍! Pipeline(管道)就像一条流水线,你可以把一堆Redis命令一股脑地塞进去,然后一次性发给Redis服务器执行。服务器执行完后,再把结果一次性返回给你。 1. 为什么Pipeline能提速? 主要原因就是减 …

Python高级技术之:`SQLAlchemy`的`subquery`和`CTE`:如何构建复杂的查询。

嘿,大家好!今天咱们来聊聊 SQLAlchemy 里的两个神器:subquery 和 CTE,这俩玩意儿能帮你构建那些“绕来绕去”的复杂 SQL 查询,让你在数据世界里玩得更溜! 开场白:SQL 为什么需要复杂查询? 想象一下,你是一家电商公司的数据分析师,老板突然拍着桌子说:“我要知道每个月销售额最高的商品是什么,还要列出这些商品的平均价格,以及它们占当月总销售额的比例!” 听到这,你是不是感觉头皮发麻?这需要多个步骤才能完成,光靠简单的 SELECT * FROM table 肯定是不行的。这时候,subquery 和 CTE 就派上用场了,它们能把复杂的查询拆解成小块,一步一步地得出结果。 第一幕:Subquery(子查询)—— 查询里的“俄罗斯套娃” Subquery,顾名思义,就是嵌套在另一个查询语句里的查询。你可以把它想象成一个“俄罗斯套娃”,一个查询里面藏着另一个查询。 1. 基本语法 Subquery 可以出现在 SELECT, FROM, WHERE 或 HAVING 子句中。 SELECT 中的 Subquery: from sqlalchemy import cr …

Python高级技术之:`Python`的`msgpack`和`json`:序列化和反序列化的性能对比。

各位观众老爷,晚上好!我是你们今晚的“序列化段子手”兼“反序列化老司机”,今天咱就来聊聊Python世界里两个扛把子的序列化工具:msgpack和json。 咱们的口号是:用最骚的操作,把数据玩明白! 第一幕:啥是序列化?为啥要它? 别急,先给大家来段“灵魂拷问”:为啥要有序列化这玩意儿? 想象一下,你辛辛苦苦用Python创造了一个对象,里面塞满了各种数据,比如: my_data = { “name”: “张三”, “age”: 30, “city”: “北京”, “hobbies”: [“coding”, “reading”, “gaming”], “address”: { “street”: “长安街1号”, “zipcode”: “100000” } } 这数据对你来说,那是亲切无比,一看就懂。但是!计算机的世界里,数据是以二进制形式存储的。如果直接把这个Python对象扔到硬盘上,或者通过网络传给别人,那简直就是“鸡同鸭讲”,对方根本看不懂。 所以,我们需要一种“翻译官”,把Python对象翻译成一种通用的格式,让不同的程序、不同的语言都能理解。这个“翻译”的过程,就叫做序列 …