1、概述

• 锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。在程序开发中会存在多线程同步的问题，当多个线程并发访问某个数据的时候，尤其是针对一些敏感的数据（比如订单、金额等），我们就需要保证这个数据在任何时刻最多只有一个线程在访问，保证数据的完整性和一致性。在开发过程中加锁是为了保证数据的一致性，这个思想在数据库领域中同样很重要。
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• 事务有4种特性：原子性、一致性、隔离性和持久性。那么事务的四种特性到底是基于什么机制实现呢？
  • 事务的隔离性由锁机制实现。
  • 而事务的原子性、一致性和持久性由事务的redo日志和undo日志来保证。
    • REDO LOG 称为重做日志，提供再写入操作，恢复提交事务修改的页操作，用来保证事务的持久性。
    • UNDO LOG 称为回滚日志，回滚行记录到某个特定版本，用来保证事务的原子性、一致性。
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1、数据库事务概述

• 事务是数据库区别于文件系统的重要特性之一，当我们有了事务就会让数据库始终保持一致性，同时我们还能通过事务的机制恢复到某个时间点，这样可以保证已提交到数据库的修改不会因为系统崩溃而丢失。
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1、数据库调优的措施

1.1 调优的目标

• 尽可能节省系统资源，以便系统可以提供更大负荷的服务。(吞吐量更大)。
• 合理的结构设计和参数调整，以提高用户操作响应的速度。(响应速度更快)
• 减少系统的瓶颈，提高MySQL数据库整体的性能。
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1、为什么需要数据库设计

• 我们在设计数据表的时候，要考虑很多问题。比如：
  • 用户都需要什么数据？需要在数据表中保存哪些数据？
  • 如何保证数据表中数据的正确性，当插入、删除、更新的时候该进行怎样的约束检查？
  • 如何降低数据表的数据冗余度，保证数据表不会因为用户量的增长而迅速扩张？
  • 如何让负责数据库维护的人员更方便地使用数据库？
  • 使用数据库的应用场景也各不相同，可以说针对不同的情况，设计出来的数据表可能千差万别。
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• 都有哪些维度可以进行数据库调优？简言之：

  • 索引失效、没有充分利用到索引——索引建立。
  • 关联查询太多JOIN (设计缺陷或不得已的需求)——SQL优化。
  • 服务器调优及各个参数设置(缓冲、线程数等)———调整my.cnf。
  • 数据过多――分库分表。

• 关于数据库调优的知识点非常分散。不同的DBMS，不同的公司，不同的职位，不同的项目遇到的问题都不尽相同。这里我们分为三个章节进行细致讲解。

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1、数据库服务器的优化步骤

• 当我们遇到数据库调优问题的时候，该如何思考呢？这里把思考的流程整理成下面这张图。

• 整个流程划分成了观察（Show status）和行动（Action）两个部分。字母S的部分代表观察（会使用相应的分析工具），字母A代表的部分是行动（对应分析可以采取的行动）。

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1、索引的声明与使用

1.1 索引的分类

• MySQL的索引包括普通索引、唯一性索引、全文索引、单列索引、多列索引和空间索引等。

  • 从功能逻辑上说，索引主要有 4 种，分别是普通索引、唯一索引、主键索引、全文索引。

  • 按照物理实现方式，索引可以分为 2 种：聚簇索引和非聚簇索引。

  • 按照作用字段个数进行划分，分成单列索引和联合索引。

1、数据库的存储结构：页

• 索引结构给我们提供了高效的索引方式，不过索引信息以及数据记录都是保存在文件上的，确切说是存储在页结构中。另一方面，索引是在存储引擎中实现的，MySQL服务器上的存储引擎负责对表中数据的读取和写入工作。不同存储引擎中存放的格式一般是不同的，甚至有的存储引擎比如Memory都不用磁盘来存储数据。
• 由于InnoDB是MySQL的默认存储引擎，所以本章剖析InnoDB存储引擎的数据存储结构。
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1、为什么使用索引

• 索引是存储引擎用于快速找到数据记录的一种数据结构，就好比一本教课书的目录部分，通过目录中找到对应文章的页码，便可快速定位到需要的文章。MySQL中也是一样的道理，进行数据查找时，首先查看查询条件是否命中某条索引，符合则通过索引查找相关数据，如果不符合则需要全表扫描，即需要一条一条地查找记录，直到找到与条件符合的记录。

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