11 篇文章 最后更新：2025年6月6日
MySQL数据库

MySQL安装和配置：MySQL

SQL：Structured Query Language（结构化查询语言），是用来操作关系型数据库的一门语言。

SQL是一个关系型数据库的通用操作语言，也成为标准SQL，也叫SQL-92。

==Create, Read, Update, and Delete 通常称为CRUD操作==

::: details 几种常见的SQL语句类型：

  1. 数据定义语言 (Data Definition Language, DDL)

    • 用于创建、修改或删除数据库对象（如表、索引、视图等）。
    • 常见语句：
      • CREATE：创建新的数据库对象。
      • ALTER：修改现有的数据库对象。
      • DROP：删除数据库对象。
    • 示例：
      sql 
      CREATE TABLE Customers (
    CustomerID int,
    Name varchar(255),
    Address varchar(255)
);

  2. 数据操纵语言 (Data Manipulation Language, DML)

    • 用于插入、更新、删除数据库中的数据。
    • 常见语句：
      • INSERT：向表中插入新记录。
      • UPDATE：修改现有记录的数据。
      • DELETE：从表中删除记录。
    • 示例：
      sql 
      INSERT INTO Customers (CustomerID, Name, Address)
VALUES (1, 'John Doe', 'High St, 123');

  3. 数据查询语言 (Data Query Language, DQL)

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MySQL体系架构

MySQL体系架构

MySQL Server架构自顶向下大致可以分网络连接层、服务层、存储引擎层和系统文件层。

  • Connectors：与MySQL服务器建立连接。目前几乎支持所有主流的服务端编程技术，例如常见的 Java、C、Python、.NET等，它们通过各自API技术与MySQL建立连接

  • MySQL Server：服务层是MySQL的核心，主要包含系统管理和控制工具、连接池、SQL接口、解析器、查询优化器和缓存六个部分。

  • Pluggable Storage Engines：存储引擎负责MySQL中数据的存储与提取，与底层系统文件进行交互。MySQL存储引擎是插件式的，服务器中的查询执行引擎通过接口与存储引擎进行通信，接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异 。现在有很多种存储引擎，各有各的特点，最常见的是MyISAM和InnoDB。在绝大多数情况下，推荐使用InnoDB

  • File System：该层负责将数据库的数据和日志存储在文件系统之上，并完成与存储引擎的交互，是文件的物理存储层。主要包含日志文件，数据文件，配置文件，pid 文件，socket 文件等。

MySQL Server

  • 连接池（Connection Pool）：负责存储和管理客户端与数据库的连接。

  • 系统管理和控制工具（Management Services & Utilities）：如备份恢复、安全管理、集群管理等

  • SQL接口（SQL Interface）：用于接受客户端发送的各种SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如DML、DDL、存储过程、视图、触发器等。

  • 解析器（Parser）：负责将请求的SQL解析生成一个"解析树"。然后根据一些MySQL规则进一步检查解析树是否合法。

  • 查询优化器（Optimizer）：当“解析树”通过解析器语法检查后，将交由优化器将其转化成执行计划，然后与存储引擎交互。

  • 缓存（Cache&Buffer）： 缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，权限缓存，引擎缓存等。如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。

File System

  • pid 文件: pid 文件是 mysqld 应用程序在 Unix/Linux 环境下的一个进程文件，和许多其他 Unix/Linux 服务端程序一样，它存放着自己的进程 id

  • socket 文件: socket 文件也是在 Unix/Linux 环境下才有的，用户在 Unix/Linux 环境下客户端连接可以不通过TCP/IP 网络而直接使用 Unix Socket 来连接 MySQL。

  • 配置文件: 用于存放MySQL所有的配置信息文件，比如my.cnf、my.ini等。

  • 数据文件

    • db.opt 文件：记录这个库的默认使用的字符集和校验规则。
    • frm 文件：存储与表相关的元数据（meta）信息，包括表结构的定义信息等，每一张表都会有一个frm 文件。
    • MYD 文件：MyISAM 存储引擎专用，存放 MyISAM 表的数据（data)，每一张表都会有一个.MYD 文件。
    • MYI 文件：MyISAM 存储引擎专用，存放 MyISAM 表的索引相关信息，每一张 MyISAM 表对应一个 .MYI 文件。
    • ibd文件和 IBDATA 文件：存放 InnoDB 的数据文件（包括索引）。InnoDB 存储引擎有两种表空间方式：独享表空间和共享表空间。独享表空间使用 .ibd 文件来存放数据，且每一张InnoDB 表对应一个 .ibd 文件。共享表空间使用 .ibdata 文件，所有表共同使用一个（或多个，自行配置）.ibdata 文件。
    • ibdata1 文件：系统表空间数据文件，存储表元数据、Undo日志等 。
    • ib_logfile0、ib_logfile1 文件：Redo log 日志文件。

  • 日志文件：二进制日志（Binary Log）、慢查询日志（Slow query log）、通用查询日志（General query log）和错误日志（Error log）等。

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事务与锁机制

MySQL Transaction

事务（Transaction）：是由一系列对数据库中数据进⾏访问（查询）与更新（增删改）的操作所组成的⼀个程序执行逻辑单元。这些操作，要么都成功，要么都不成功。

SQL 
-- 事务相关命令：
begin;                -- 开始，还可以使用下列语法：
start transaction; 

commit;               -- 提交：使得当前的修改确认

rollback;             -- 回滚：使得当前的修改被放弃

事务的ACID特性

事务具有四个重要特征：原子性（Atomicity），一致性（Consistency），隔离性（Isolation），持久性（Durability）。简称ACID特性

索引及优化

SQL调优理论基础

索引数据结构

数据库索引是提高数据库查询性能的关键技术之一。索引类似于书籍的目录，通过索引可以快速定位到所需的数据，而不需要扫描整个表。

::: details 数据库索引的优缺点

索引的优点

  1. 提高查询速度：通过索引，数据库引擎可以快速定位到所需的数据，而不需要扫描整个表。
  2. 提高排序和分组效率：索引可以加速排序和分组操作。
  3. 唯一性约束：唯一索引可以确保数据的唯一性，防止重复数据的插入。

索引的缺点

  1. 增加存储空间：索引需要额外的存储空间，尤其是大型表和多列索引。
  2. 降低写操作性能：插入、更新和删除操作需要维护索引，增加了这些操作的开销。
  3. 复杂性：过多的索引会使数据库设计和维护变得复杂。 :::

为什么索引就更快呢? 这就要探究索引使用的数据结构了

  • 在数据库中B+树的高度一般都在2～4层，也就是说查找某一行记录时最多只需要2到4次IO
  • B+树索引的主要特点在于：
    • ==非叶子节点只存储关键字和子节点指针==：非叶子节点用于引导查找，存储关键字和指向子节点的指针，但不存储数据记录。
    • ==所有叶子节点包含关键字和数据指针==：在 B+树中，所有的数据记录都存储在叶子节点中，而非叶子节点只存储关键字和指向子节点的指针。
    • ==所有叶子节点通过指针链接在一起==：叶子节点之间通过指针链接，形成一个双向链表，便于范围查询。

B+树索引

B+树（B+ Tree）是一种广泛应用于数据库和文件系统中的数据结构，特别适合于磁盘存储和检索大量数据。B+树的设计目标是减少磁盘 I/O 操作次数，从而提高数据检索的效率。B+树的特点：

  1. 高度平衡：B+树是高度平衡的树，所有叶子节点都在同一层，保证了查找、插入和删除操作的时间复杂度为 O(log n)。
  2. 高效的空间利用率：每个节点可以存储多个关键字和指针，减少了磁盘 I/O 操作次数。
  3. 支持范围查询：由于叶子节点通过指针链接在一起，B+树非常适合进行范围查询。
  4. 数据集中存储：所有数据记录都存储在叶子节点中，非叶子节点只用于引导查找，提高了查找效率。

Mybatis

Mybatis-plus官网：https://baomidou.com/

一 mybatis document

mybatis – MyBatis 3 官方文档：https://mybatis.org/mybatis-3/index.html

MyBatis is a first class persistence framework with support for custom SQL, stored procedures and advanced mappings.


Mybatis是一个优秀的持久层框架，又叫做 ORM框架 (半自动化、轻量级的ORM框架)。

ORM：Object Relationship Mapping（对象关系映射）。

java 

Mybatis其实就是一个可以帮助我们把对象映射为关系型数据库中的记录，把关系型数据库中的记录映射为对象的这么一个持久层框架。

持久层：持久层是指和数据库打交道的这一层。

Mybatis其实就是一个可以帮助我们自定义SQL语句去操作数据库，对数据库进行增删改查的这么一个框架。
简化我们对于数据库的操作，简化JDBC的流程。

java 
/* 为什么使用Mybatis?

- 对比JDBC
  - 原生的JDBC使用流程更复杂，操作繁琐
  - SQL语句和代码严重耦合，存在硬编码
  - 结果集解析不智能，需要手动解析
  
- 对比DBUtils
  - SQL语句和代码严重耦合，存在硬编码
  - 结果集解析的时候其实还是需要我们传入不同的ResultSetHandler，不够强大
  - 对于连接查询的情况，是不太能够支持的

1. Getting started

To use MyBatis you just need to include the mybatis-x.x.x.jar file in the classpath.

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tk-mybatis

一 配置tk-mybatis环境

Github：https://github.com/abel533/Mapper

1. 配置mybatis环境

tk-mybatis是基于mybatis实现的，所以需要先配置好mybatis的环境和mysql驱动

xml 
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>5.1.47</version>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.2.2</version>
</dependency>

配置：数据源与mapper映射文件位置

yaml 
spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: 123456
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/tk_mybatis?serverTimezone=UTC&characterEncoding=utf-8

mybatis:
  mapper-locations: classpath:cn/itdrizzle/mapper/*Mapper.xml
  type-aliases-package: cn.itdrizzle.pojo

2. tk-mybatis集成

xml 

<dependency>
  <groupId>tk.mybatis</groupId>
  <artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
  <version>2.1.5</version>
</dependency>

最新版本号如上所示，你也可以从下面地址查看：

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代码生成

一 MyBatis-Generator

MyBatis Generator，简称MBG

官网：http://mybatis.org/generator/index.html

中文网：http://www.mybatis.cn/archives/885.html

1. Introduction

MyBatis Generator 生成的文件包含三类：

（1）Model实体文件，一个数据库表对应生成一个 Model 实体； （2）Mapper接口文件，数据数操作方法都在此接口中定义； （3）Mapper XML配置文件

2. Quick Start

引入相关依赖

mybatis-generator-core

mysql-connector-java

配置generatorConfig.xml

Running Generator

Generator → main方法 → 直接运行

能够加载到配置文件即可

相对路径是相对于Working Directory的

3. Tasks After Running

二 XML Configuration

1. 文件结构简介

2. 去除统一前缀

Mybatis generator在1.3.6中增加新的属性domainObjectRenamingRule可以去除统一的前缀

xml 

<table tableName="dc%">

	<generatedKey column="id" sqlStatement="MySql" identity="true" />
	<domainObjectRenamingRule searchString="^Dc" replaceString="" />
	<ignoreColumn column="FRED" />
</table>

**注意：**searchString在这里要写转换为Java对象后的开头名称

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Redis数据缓存

Redis安装与配置

Redis的安装

通过redis官网下载上传至服务器，或通过wget直接下载

Redis官网：https://redis.io/

AnotherRedisDesktopManager：Gitee下载地址

shell 

# 下载解压

wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz

tar -zxvf redis-6.2.6.tar.gz


# 安装  （Ubuntu下最好在国外源下安装 gcc ，否则可能出错）

sudo apt-get install gcc         # 需要先安装编译环境 （ centos: yum install gcc-c++  ）

sudo chmod -R 777 redis-6.2.6/   # ubuntu可能存在权限问题，先赋予权限再安装

cd redis-6.2.6/                  # 进入redis目录进行安装

make && make install

不报错的话就已经在 /usr/local/bin/ 目录下生成了 redis-server 执行文件

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Java操作Redis

1. Jedis

引入依赖：

Maven Repository: redis.clients » jedis ：https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis

xml 

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis -->
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>3.3.0</version>
</dependency>

java 

public class SortedSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.5.150");
        jedis.auth("itdrizzle");

        String ssk = "sorted_set_key";

        jedis.del(ssk);

        Map<String, Double> map = new HashMap<>();
        map.put("user1", 88.0);
        map.put("user2", 56.0);
        map.put("user3", 75.0);
        map.put("user4", 85.0);
        map.put("user5", 68.0);

        jedis.zadd(ssk, map);
        jedis.expire(ssk, 120);

        System.out.println("jedis.zrange(ssk, 0, -1) = " + jedis.zrange(ssk, 0, -1));
        System.out.println("jedis.zrangeWithScores(ssk, 0, 2) = " + jedis.zrangeWithScores(ssk, 0, 2));

        System.out.println("jedis.zrank(ssk, \"user2\") = " + jedis.zrank(ssk, "user2"));
        System.out.println("jedis.zscore(ssk, \"user2\") = " + jedis.zscore(ssk, "user2"));

        System.out.println("jedis.zcard(ssk) = " + jedis.zcard(ssk));
        System.out.println("jedis.zcount(ssk, 60, 80) = " + jedis.zcount(ssk, 60, 80));

        jedis.close();
    }
}

2. Lettuce

Lettuce 是另一个流行的 Redis Java 客户端，支持同步、异步和响应式编程模型。

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