MySQL高级讲座篇之:`Generated Columns`(生成列)在数据冗余和索引优化中的作用。

各位老铁,大家好!今天咱们聊点MySQL里挺有意思的玩意儿——Generated Columns(生成列)。这玩意儿啊,用好了能让你的数据库性能嗖嗖地往上涨,用不好嘛…就当是学了个新知识呗!(手动滑稽) 开场白:数据冗余和索引优化的爱恨情仇 咱们先聊聊数据库里一对老冤家:数据冗余和索引优化。 数据冗余: 简单来说,就是一份数据存好几份。好处是查询快,坏处是更新麻烦,还占地方。就像你家冰箱里塞满了各种口味的冰淇淋,想吃啥拿啥方便,但冰箱空间也快没了,而且吃不完就过期了。 索引优化: 就像字典里的目录,能帮你快速找到想要的数据。好处是查询快,坏处是创建索引要时间和空间,而且更新数据时还要维护索引。就像你给冰箱里的冰淇淋做了个详细的分类目录,找起来是快了,但每次买新冰淇淋都要更新目录,也挺累的。 那有没有办法让这两个老冤家握手言和,既能提高查询速度,又能减少数据冗余呢?答案就是:Generated Columns! Generated Columns:你想要的,它都有! Generated Columns,顾名思义,就是“生成”出来的列。它的值不是直接存储在表里,而是通过一个表达式计算出来的 …

MySQL高级讲座篇之:如何利用MySQL的`JSON`函数,实现一个轻量级的文档数据库?

观众朋友们,晚上好!我是今天的主讲人,很高兴能和大家一起聊聊如何在MySQL里玩转JSON,把它变成一个轻量级的文档数据库。 大家可能会觉得,MySQL不是关系型数据库吗?怎么还能当文档数据库使唤了?别急,且听我慢慢道来。其实从MySQL 5.7开始,它就内置了JSON数据类型和一系列的JSON函数。有了这些工具,我们就能像操作MongoDB一样,灵活地存储和查询文档数据。 一、为什么要用MySQL来做轻量级文档数据库? 可能有人会问,既然有MongoDB这种专业的文档数据库,为什么还要用MySQL来凑热闹呢?原因很简单,有时候杀鸡焉用牛刀? 简化部署: 如果你的项目已经使用了MySQL,那么直接利用现有的数据库,可以省去部署和维护额外数据库的麻烦。 降低成本: 避免了购买和维护额外的数据库许可证费用。 事务支持: MySQL的事务特性,可以保证文档操作的ACID特性,这是很多NoSQL数据库所不具备的。 混合使用: 可以将JSON字段与传统的关系型数据结合使用,充分发挥两者的优势。例如,用户表的核心信息(用户名、密码等)用关系型字段存储,用户的个性化设置(比如主题颜色、偏好设置等)用 …

MySQL高级讲座篇之:`InnoDB`的`Buffer Pool Instance`:在大内存服务器上的性能扩展。

各位数据库爱好者,大家好!我是你们的老朋友,今天咱们来聊聊MySQL InnoDB 存储引擎里一个非常关键的组件:Buffer Pool Instance,特别是它在大内存服务器上的性能扩展。 引子:单例Buffer Pool的瓶颈 话说,很久以前,InnoDB 的 Buffer Pool 就像一个巨大的公共澡堂,所有数据页都挤在里面。 这在内存较小的服务器上还能凑合用,但当你的服务器拥有几十甚至几百GB的内存时,问题就来了。 并发争用: 所有人(不同的线程)都想进出澡堂(访问Buffer Pool),门口只有一个管理员(锁),结果可想而知,排队排到天荒地老。 扫描风暴: 当你需要进行全表扫描时,大量的冷数据涌入澡堂,把热数据挤出去,直接导致后续查询性能下降。 这时候,我们就需要一种机制来解决这些问题,让我们的 Buffer Pool 焕发新生。 救星登场:Buffer Pool Instance Buffer Pool Instance 的概念应运而生,它就像把一个大澡堂分隔成多个小澡堂。每个小澡堂都有自己的管理员,可以独立地管理进出人员。 这样,并发争用就大大降低了,整体性能也得到 …

MySQL高级讲座篇之:`InnoDB`缓冲池的`LRU`算法演进:从`LRU`到`New LRU`。

各位听众,早上好!今天咱们来聊聊MySQL InnoDB缓冲池里那些事儿,特别是它的“小心脏”——LRU算法,看看它如何从“老实人”进化成“心机Boy”。 InnoDB缓冲池,就像个缓存服务器,专门用来存放经常访问的数据页,这样就不用频繁地去硬盘上捞数据了,大大提升了效率。而这个缓冲池的管理核心,就是LRU算法。咱们先从最简单的LRU开始说起。 1. 初识LRU:简单粗暴的老实人 LRU(Least Recently Used),顾名思义,就是“最近最少使用”的算法。它的基本思想是:如果一个数据页最近被访问过,那么它在未来被访问的可能性就很高,应该保留在缓冲池中;反之,如果一个数据页很久没被访问过,那么它未来被访问的可能性就很低,可以从缓冲池中淘汰出去。 想象一下,你是个图书馆管理员,书架就是缓冲池。每当有人借阅一本书,你就把这本书放到书架的最前面。当书架满了,要腾出位置放新书时,你就把书架最后面的那本书拿走,因为它最久没被人借阅过。 这个逻辑很简单,实现起来也很直观。我们可以用一个链表来实现LRU: 链表头部: 存放最近被访问的数据页。 链表尾部: 存放最久没被访问的数据页。 当一个 …

MySQL高级讲座篇之:MySQL 8.0的`CTE`优化:如何避免重复计算和提高查询性能?

各位观众老爷,早上好!我是今天的主讲人,咱们今天聊聊MySQL 8.0里面一个挺有意思的东西,就是Common Table Expression,也就是CTE,俗称“公用表表达式”。这玩意儿,说白了,就是给一段SQL查询起个名字,然后你可以在其他地方引用它。听起来好像没啥了不起,但用好了,它能帮你避免重复计算,还能让你的SQL看起来更漂亮,性能蹭蹭往上涨! 咱们今天就来好好扒一扒,看看这玩意儿到底怎么用,怎么优化,以及怎么避开那些坑。 第一部分:啥是CTE?为啥要用它? 首先,啥是CTE?简单来说,CTE就是一个临时结果集,你可以把它想象成一个临时表,只不过这个表只在当前的查询语句里有效。 语法长这样: WITH cte_name AS ( SELECT column1, column2 FROM table1 WHERE condition ) SELECT column1, column2 FROM cte_name WHERE another_condition; WITH cte_name AS (…): 这部分定义了CTE,cte_name 是你给这个CTE起的名字。 ( …

MySQL高级讲座篇之:`Temporal Tables`(时态表)的实现与应用:如何追踪数据的历史版本?

各位观众老爷们,大家好!今天咱们来聊聊MySQL里的“时光机”——时态表(Temporal Tables)。 想象一下,你手里的数据就像一堆不断变化的积木,今天搭了个房子,明天拆了搭个城堡,后天又改成火箭。如果你想知道昨天、上个月甚至去年这个时候,你的积木是什么形状,那你就需要时态表了。 一、什么是时态表?(What is a Temporal Table, Anyway?) 简单来说,时态表就是一种可以记录数据随时间变化历史的表。它允许你查询特定时间点或时间段内的数据状态,就像给你的数据加上了版本控制。不再是只能看到最新的积木,而是可以随时翻出以前的积木照片! 二、时态表的类型(Temporal Table Flavors) MySQL 8.0 提供了两种时态表: 系统版本化表(System-versioned table): 由系统自动维护历史数据,你不需要操心怎么记录,MySQL会帮你搞定。 应用程序版本化表(Application-time period table): 需要你手动控制历史数据的记录,更加灵活,但同时也更麻烦。 三、系统版本化表(System-versioned …

MySQL高级讲座篇之:如何利用MySQL 8.0的`Invisible Indexes`进行在线索引的创建和删除?

各位观众老爷,大家好!我是你们的老朋友,今天咱们来聊聊MySQL 8.0 里的一个超级实用的小技巧——Invisible Indexes(隐形索引)。这玩意儿,简直是 DBA 和开发者的福音,特别是当你需要在生产环境搞事情,又怕影响在线业务的时候,它能帮上大忙。 咱们今天就来好好唠唠,怎么利用Invisible Indexes 来实现优雅的在线索引创建和删除,保证咱们的数据库在折腾的时候,依然能稳如老狗。 开场白:索引,数据库的加速器,但也是风险点 索引,大家都知道,是数据库里用来加速查询的利器。就像给书加个目录,查东西嗖嗖的。但是,索引也不是越多越好,它会占用空间,还会影响写入性能。而且,在线创建或者删除索引,弄不好就容易锁表,导致业务卡顿,甚至直接崩盘。 所以,如何安全、平稳地创建和删除索引,一直是数据库管理员们头疼的问题。MySQL 8.0 的 Invisible Indexes,就是来解决这个问题的。 Invisible Indexes 是个啥? 简单来说,Invisible Indexes 就是“隐身”的索引。它存在于数据库中,但优化器默认情况下不会使用它。你可以把它想象成一 …

MySQL高级讲座篇之:探讨MySQL的`Hybrid Transactional/Analytical Processing` (`HTAP`) 能力。

各位观众老爷们,大家好!我是今天的主讲人,江湖人称“代码界的段子手”。 今天咱们不聊风花雪月,直奔主题,聊聊MySQL的HTAP(Hybrid Transactional/Analytical Processing)能力,也就是“既能扛住交易的压力,又能玩转数据分析”的本事。 开场白:谁说鱼和熊掌不可兼得? 在传统的数据库世界里,事务处理(OLTP,Online Transaction Processing)和分析处理(OLAP,Online Analytical Processing)就像一对冤家,一个讲究快、准、狠,追求实时性;另一个则追求广、深、透,强调数据挖掘。 传统的做法是,OLTP数据库(比如MySQL)负责处理日常的交易,然后把数据定期同步到OLAP数据库(比如ClickHouse、Snowflake)进行分析。 这样做虽然解决了问题,但也带来了不少麻烦:数据延迟、存储成本高、维护复杂等等。 有没有一种办法,让MySQL也能像变形金刚一样,既能胜任OLTP的重任,又能轻松应对OLAP的挑战呢? 答案是肯定的,这就是我们今天要探讨的MySQL的HTAP能力! 第一章:HTA …

MySQL高级讲座篇之:`Persistent Statistics`:如何确保查询优化器使用稳定的统计信息?

各位老铁,晚上好!我是今晚的主讲人,很高兴和大家一起聊聊MySQL里的“持久化统计信息 (Persistent Statistics)”。这玩意儿,说白了,就是让MySQL的查询优化器,在做决策的时候,手里拿着的“情报”更靠谱、更稳定,避免瞎指挥,最终提升查询效率。 废话不多说,咱们直接进入正题。 一、 啥是统计信息?为啥重要? 首先,得搞清楚啥是“统计信息”。你可以把它想象成MySQL对表里数据情况的一个大致“摸底”。 优化器根据这些信息,来判断用哪个索引、用啥顺序连接表,才能最快地找到你要的数据。 常见的统计信息包括: 行数 (row count): 表里有多少行数据。 唯一值数量 (NDV – Number of Distinct Values): 某个列有多少个不同的值。比如,gender列可能只有’男’和’女’两个值,NDV就是2。 NULL值数量: 某个列有多少个NULL值。 直方图 (Histogram): 记录某个列的数据分布情况,比如哪些值比较常见,哪些值比较稀有。 举个例子,假设咱们有个 orders 表, …

MySQL高级讲座篇之:`InnoDB`的`Redo Log`重构:从逻辑日志到物理日志的性能演进。

呦,各位观众老爷,欢迎来到今天的“InnoDB的Redo Log重构:从逻辑日志到物理日志的性能演进”专场!今天咱要聊聊MySQL里那位默默奉献,却又至关重要的幕后英雄——Redo Log,以及它如何从一个“文科生”进化成“理科生”的,最终提升性能的故事。 开场白:Redo Log 是啥?为啥要有它? 想象一下,你正在玩一个非常复杂的游戏,每一小步操作都需要保存。如果每次操作都直接写入硬盘,那游戏肯定卡成PPT。这时候,你需要一个“草稿本”,先在草稿本上记录下你的操作,然后再找个空闲时间把草稿本的内容整理到正式的存档里。 Redo Log,就是InnoDB的这个“草稿本”。它记录的是对数据库所做的修改操作,目的是为了在系统崩溃后,可以根据这些记录,将数据库恢复到崩溃前的状态。这个过程叫做“Crash Recovery”。 如果没有Redo Log,每次修改数据都直接写入磁盘,那性能将会惨不忍睹。因为磁盘I/O是很慢的,特别是随机I/O。有了Redo Log,我们可以将随机I/O变成顺序I/O,大大提高性能。 第一幕:逻辑日志的青葱岁月 在早期的InnoDB版本中,Redo Log记录的 …