2022.12.4 am

【MySQL实战45讲】

第一讲：

MySQL的基本架构大体可以分为Server层和存储引擎层两部分。Server层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等。存储引擎默认是InnoDB，还有MyISAM和Memory等。

当输入一条SQL语句，例如select * from T where ID = 10；首先你要先连接到这个数据库上，连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。连接建立完成后，就会先去查询缓存看看之前是否执行过这条语句，如果找到直接返回客户端，如果不在，继续执行后面的部分。但是查询缓存的失效非常频繁，只要对一个表有更行，这个表的所有查询缓存就被清空，所以几乎只有静态表才适合用。因此可以按需使用，甚至MySQL8.0版本直接把这个功能去掉了。接下来进入分析器，分析器先做词法分析（看你写的语句里面的字符串分别是什么意思），再做语法分析（看你写的是不是正确语法），如果不对会报错。然后MySQL就知道你要做什么了，接下来进入优化器，你输入的语句可能有不同的执行方案（比如多表关联可以有不同的连接顺序），优化器选择它认为最优的方案。最后进入执行阶段，先判断是否有权限，如果有就打开表执行，执行器会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。最后就会查到数据返回客户端。

第二讲：

MySQL的更新流程涉及到两个重要的日志模块。首先是redo log（重做日志），是InnoDB引擎特有的日志。如果每次更新都要写入磁盘，磁盘就要找到对应的那条记录更新，整个过程IO成本、查找成本都很高。MySQL就采用了一种WAL的技术，也就是Write Ahead Logging，关键点就是先写日志，再写磁盘。具体来说就是，当有一条记录需要更新时，InnoDB引擎就先把记录写到redo log里，并更新内存，这个更新就算完成了。当系统比较空闲的时候，InnoDB会在合适的时间将这个记录更新到磁盘中（类似先在小黑板上记账，有空再腾到记帐本上，然后把小黑板上的记录擦一下留地方给接下来的记录）。redo log是固定大小的，从头开始写，写到尾部又回到开头循环写。后面有一个当前记录的位置，前面有一个当前要擦除的位置，如果记录位置已经追上要擦除的位置了（就是从后面绕道头部重新开始写了），表示日志满了要先擦一下，也就是把擦除位置推进一下。有了redo log，InnoDB就可以保证即使数据库异常重启，之前提交的记录也不会丢失，称之为crash-safe。

另外一个是binlog（归档日志），这个是Server层自己的日志（上面那个redo log是InnoDB引擎的日志）。最开始MySQL里并没有InnoDB引擎，自带的是MyISAM，然后它没有crash-safe功能，只能用binlog归档。

这两种日志的不同：①redo log是InnoDB特有的，而binlog是MySQL的Server层实现的，所有引擎都可以使用。②redo log是物理日志，记录的是“在某个数据页上做了什么修改”，而binlog是逻辑日志，记录的是这个语句的原始逻辑，比如“给ID=2这一行的c字段加1”。③redo log是循环写的，空间固定，会用完，而binlog是可以追加写入的，写到一定大小会切换到下一个，不会覆盖。

update语句执行流程：例如update T set c = c + 1 where ID = 2; 先找到ID=2这一行，拿到引擎给的行数据，给它的值加一，再调用引擎接口把数据写进去，引擎把这行数据更新到内存中，同时把这个更新操作记录在redo log中，此时redo log处于prepare状态。然后告知执行器执行完成了，随时可以提交事务。然后执行器生成这个操作的binlog并写入磁盘，然后执行器调用引擎的提交事务接口，把刚刚写的redo log改成commit状态，更新完成。

可以注意到redo log有两阶段提交，prepare和commit。这是为了让两个日志的逻辑一致。如果不使用两阶段提交，数据库的状态就有可能和用日志恢复出来的状态不一致。（其实我的理解就是，redo log写了之后这个事务才能提交，但是我们既不能：让事务提交之后，发生异常重启，但是binlog没写，这样到时候恢复状态的时候就少了一个事务，也就是少了一次更新；也不能：让binlog写了，但redo log没写，也就是事务没提交，那样的话异常重启之和发现binlog里面多了一个事务。所以我们先写redo log存在那，但是不提交事务，等binlog写了之后再提交。）简单来说就是要让这两个日志保持逻辑上的一致。

第三讲：

事务就是要保证一组数据库操作，要么全都成功，要么全都失败。MySQL中，事务的支持是在引擎中实现的，MyISAM不支持事务，InnoDB支持事务。

事务的特性：原子性、一致性、隔离性、持久性。

当数据库上有多个事务同时执行的时候，可能出现脏读、不可重复读、幻读等问题。为了解决这些问题，就有了隔离级别的概念。（隔离的越严实，效率就越低。）

SQL的事务隔离级别包括：读未提交（一个事务还没提交时，它做的变更就能被别的事务看到）、读提交（一个事务提交后，它做的变更才能被别的事务看到）、可重复读（一个事务执行过程中看到的数据，总是跟这个事务启动时看到的数据一致，当然在这个级别下，未提交的事务变更对其他事务也是不可见的）、串行化（对于同一行记录，写会加“写锁”，读会加“读锁”，当出现读写锁冲突的时候，后访问的事务必须等前一个事务执行完成才能继续执行）。

【刷贪心题目】

1.K次取反后最大化的数组和（1005题）：没通过。（忘记按绝对值排了。）

排序的时候要按绝对值从大到小排！然后从头遍历，遇到负数先反转，也就是先把绝对值大的负数反转了，然后如果k还没用完，如果k是偶数就可以偶数次反转同一个数，相当于没反转。如果k是奇数就把绝对值最小那个数（也就是排序后的最后一个数）多次反转，最终相当于反转一次。

2.加油站（134题）：没通过。

如果总油量减去总消耗大于等于零那么一定可以跑完一圈，说明各个加油站的剩余量rest[i]相加一定是大于等于零的。每个加油站的剩余量rest[i]为gas[i] - cost[i]。i从0开始累加rest[i]，和记为curSum，一旦curSum小于零，说明[0, i]区间都不能作为起始位置，起始位置从i+1算起，再从0计算curSum。

具体操作就是用curSum记录已走过的站点的剩余油量之和，totalSum记录总的剩余油量之和。然后start记录应该从哪个站点走可以走完一圈，初始为0，即从0出发。然后从0开始遍历数组，每次记录curSum += gas[i] - cost[i]，totalSum += gas[i] - cost[i]，如果curSum小于0，start = i + 1，curSum = 0，意思就是从0开始到i会遇到这个油量不够的情况，所以从i+1开始，然后重新开始计算curSum。最后for遍历完成，对totalSum进行判断，如果totalSum都小于0说明无论如何走不了一圈，return -1（所以相当于排除了走不完的情况，我们最后得到的start一定是可以走完的）。

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