mysql基础篇
1.执行一条 select 语句，期间发生了什么？
MySQL分为存储引擎层和Server层
1.1连接器
- 与客户端进行 TCP 三次握手建立连接；
- 校验客户端的用户名和密码，如果用户名或密码不对，则会报错；
- 如果用户名和密码都对了，会读取该用户的权限，然后后面的权限逻辑判断都基于此时读取到的权限；
1.2查询缓存
查询缓存查看语句的第一个字段，如果是select则根据语句为key去缓存查询。
但问题是表一更新缓存就清空了，效率很低，所以MySQL8.0版本删掉了查询缓存。
1.3解析SQL
词法分析，识别关键字。语法分析，检查错误，构建语法树。
1.4执行SQL
分为三个阶段，预处理、优化、执行。
- 预处理：检查表和字段是否存在，*扩展为所有列。
- 优化器：确定执行方案，选择使用的索引
- 执行器：与存储引擎交互查询
主键索引查询：使用const访问类型查询，存储引擎查找返回值或者没有数据报错
全表扫描：遍历查询
索引下推：
select * from t_user where age > 20 and reward = 100000;
联合索引当遇到范围查询 (>、<) 就会停止匹配，也就是 age 字段能用到联合索引，但是 reward 字段则无法利用到索引。
没有索引下推的时候，每查询到一条二级索引记录，都要进行回表操作，然后将记录返回给 Server，接着 Server 再判断该记录的 reward 是否等于 100000。
而使用索引下推后，判断记录的 reward 是否等于 100000 的工作交给了存储引擎层
2.MySQL的一行记录是怎么存储的？
2.1MySQL的数据存放在哪个文件
每创建一个 database（数据库） 都会在 /var/lib/mysql/ 目录里面创建一个以 database 为名的目录，然后保存表结构和表数据的文件都会存放在这个目录里。
- db.opt，用来存储当前数据库的默认字符集和字符校验规则。
- t_order.frm ，t_order 的表结构会保存在这个文件。在 MySQL 中建立一张表都会生成一个.frm 文件，该文件是用来保存每个表的元数据信息的，主要包含表结构定义。
- t_order.ibd，t_order 的表数据会保存在这个文件。表数据既可以存在共享表空间文件（文件名：ibdata1）里，也可以存放在独占表空间文件（文件名：表名字.ibd）。这个行为是由参数 innodb_file_per_table 控制的
表空间文件的结构
表空间由段（segment）、区（extent）、页（page）、行（row）组成，InnoDB存储引擎的逻辑存储结构大致如下图：
1、行（row）
数据库表中的记录都是按行（row）进行存放的，每行记录根据不同的行格式，有不同的存储结构。
2、页（page）
记录是按照行来存储的，但是数据库的读取并不以「行」为单位，否则一次读取（也就是一次 I/O 操作）只能处理一行数据，效率会非常低。
因此，InnoDB 的数据是按「页」为单位来读写的，也就是说，当需要读一条记录的时候，并不是将这个行记录从磁盘读出来，而是以页为单位，将其整体读入内存，默认每个页的大小为 16KB。
3、区（extent）
表中数据量大的时候，为某个索引分配空间的时候就不再按照页为单位分配了，而是按照区（extent）为单位分配。每个区的大小为 1MB，对于 16KB 的页来说，连续的 64 个页会被划为一个区，这样就使得链表中相邻的页的物理位置也相邻，就能使用顺序 I/O 了。
4、段（segment）
表空间是由各个段（segment）组成的，段是由多个区（extent）组成的。段一般分为数据段、索引段和回滚段等。
- 索引段：存放 B + 树的非叶子节点的区的集合；
- 数据段：存放 B + 树的叶子节点的区的集合；
- 回滚段：存放的是回滚数据的区的集合，
InnoDB行格式有哪些
MySQL5.0之前是Redundant
MySQL 5.1~5.7是Compact
MySQL5.7后是Dynamic
另外还有Compressed，Compressed和Dynamic是基于Compact的改进，很相似
2.2COMPACT行格式
记录的额外信息
变长字段长度列表
varchar 是变长的，变长字段实际存储的数据的长度（大小）不固定的。
所以，在存储数据的时候，也要把数据占用的大小存起来，存到「变长字段长度列表」里面，读取数据的时候才能根据这个「变长字段长度列表」去读取对应长度的数据。其他 TEXT、BLOB 等变长字段也是这么实现的。
另外变长信息是逆序存放的
「变长字段长度列表」中的信息之所以要逆序存放，是因为这样可以使得位置靠前的记录的真实数据和数据对应的字段长度信息可以同时在一个 CPU Cache Line 中，这样就可以提高 CPU Cache 的命中率。
当数据表没有变长字段的时候，比如全部都是 int 类型的字段，这时候表里的行格式就不会有「变长字段长度列表」了，因为没必要，不如去掉以节省空间。
NULL值列表
当数据表的字段都定义成 NOT NULL 的时候，这时候表里的行格式就不会有 NULL 值列表了。
记录头信息
-
delete_mask ：标识此条数据是否被删除。从这里可以知道，我们执行 detele 删除记录的时候，并不会真正的删除记录，只是将这个记录的 delete_mask 标记为 1。
-
next_record：下一条记录的位置。
-
record_type：表示当前记录的类型，0表示普通记录，1表示B+树非叶子节点记录，2表示最小记录，3表示最大记录
记录的真实数据
记录真实数据部分除了我们定义的字段，还有三个隐藏字段
- row_id
如果我们建表的时候指定了主键或者唯一约束列，那么就没有 row_id 隐藏字段了。如果既没有指定主键，又没有唯一约束，那么 InnoDB 就会为记录添加 row_id 隐藏字段。row_id不是必需的，占用 6 个字节。
- trx_id
事务id，表示这个数据是由哪个事务生成的。 trx_id是必需的，占用 6 个字节。
- roll_pointer
这条记录上一个版本的指针。roll_pointer 是必需的，占用 7 个字节。
2.3varchar(n)中n最大值取多少？
MySQL 规定除了 TEXT、BLOBs 这种大对象类型之外，其他所有的列（不包括隐藏列和记录头信息）占用的字节长度加起来不能超过 65535 个字节。
存储字段类型为 varchar(n) 的数据时，其实分成了三个部分来存储：
- 真实数据
- 真实数据占用的字节数
- NULL 标识，如果不允许为NULL，这部分不需要
条件一：如果变长字段允许存储的最大字节数小于等于 255 字节，就会用 1 字节表示「变长字段长度」；
条件二：如果变长字段允许存储的最大字节数大于 255 字节，就会用 2 字节表示「变长字段长度」；
2.4行溢出后，MySQL 是怎么处理的？
MySQL 中磁盘和内存交互的基本单位是页，一个页的大小一般是 16KB，也就是 16384字节，而一个 varchar(n) 类型的列最多可以存储 65532字节，一些大对象如 TEXT、BLOB 可能存储更多的数据，这时一个页可能就存不了一条记录。这个时候就会发生行溢出，多的数据就会存到另外的「溢出页」中。
当发生行溢出时，在记录的真实数据处只会保存该列的一部分数据，而把剩余的数据放在「溢出页」中，然后真实数据处用 20 字节存储指向溢出页的地址，从而可以找到剩余数据所在的页。
上面这个是 Compact 行格式在发生行溢出后的处理。
Compressed 和 Dynamic 这两个行格式和 Compact 非常类似，主要的区别在于处理行溢出数据时有些区别。
这两种格式采用完全的行溢出方式，记录的真实数据处不会存储该列的一部分数据，只存储 20 个字节的指针来指向溢出页。而实际的数据都存储在溢出页中，看起来就像下面这样：
内容来源自小林coding图解MySQL介绍 | 小林coding ，仅个人学习使用，侵权请联系删除。