MySQL是風靡全球的數據庫管理系統(tǒng)，被廣泛應用于互聯(lián)網場景。作為一名開發(fā)人員，掌握MySQL是必備技能。本書從MySQL的安裝與使用開始，逐步深入。首先宏觀地介紹MySQL的目錄結構、用戶與權限管理、邏輯架構、存儲引擎、InnoDB存儲引擎中的數據存儲結構等；然后介紹MySQL中的索引、性能分析工具的使用、索引優(yōu)化、數據庫的設計規(guī)范、數據庫調優(yōu)等；接著介紹MySQL中的事務和鎖機制，以及MySQL如何保證事務的特性，涉及redo日志、undo日志、MVCC及各種鎖的細節(jié)等知識；最后介紹數據庫軟硬件的性能優(yōu)化，包括主從復制、數據庫備份與恢復等。本書內容全面細致，講解深入淺出，書中穿插了大量案例，做到了理論和實踐相結合。本書主要以MySQL 8.0以后的版本為例進行講解，同時融合了MySQL 8.0以前的版本進行比較，適用性更強。無論你是致力于構建和管理高性能、高可用性的數據庫系統(tǒng)的開發(fā)人員，還是數據庫管理員，都能從本書中有所收獲。
尚硅谷教育是一家專業(yè)的IT教育培訓機構，開設了JavaEE、大數據、HTML5前端等多門學科，在互聯(lián)網上發(fā)布的JavaEE、大數據、HTML5前端、區(qū)塊鏈、C語言、Python等技術視頻教程廣受贊譽。
目錄
第1章 Linux平臺下MySQL的安裝與使用 1
1.1 MySQL概述 1
1.1.1 MySQL簡介 1
1.1.2 MySQL的發(fā)展歷程 2
1.1.3 MySQL高手是如何練就的 3
1.2 Linux平臺下MySQL的安裝 3
1.2.1 MySQL的四大版本 3
1.2.2 下載MySQL指定版本 3
1.2.3 Linux平臺下安裝MySQL的
三種方式 5
1.2.4 安裝MySQL前的必要操作 6
1.2.5 CentOS 7下MySQL的安裝
過程 7
1.3 卸載MySQL 10
1.4 登錄MySQL 10
1.4.1 首次登錄 10
1.4.2 修改密碼 11
1.4.3 設置遠程登錄 11
1.5 MySQL 8.0的密碼強度評估 14
1.5.1 MySQL不同版本的密碼設置 14
1.5.2 MySQL 8.0的密碼安全策略 15
1.6 字符集的設置 17
1.6.1 查看字符集 17
1.6.2 查看校對規(guī)則 18
1.6.3 各級別的字符集和校對規(guī)則 19
1.6.4 MySQL 5.7和MySQL 8.0中數據
庫級別默認字符集的變化 22
1.7 SQL語句中的字母大小寫規(guī)范 23
1.7.1 Windows和Linux平臺下字母
大小寫規(guī)范的區(qū)別 23
1.7.2 Linux平臺下字母大小寫規(guī)范
設置 23
1.8 sql_mode 24
1.8.1 sql_mode簡介 24
1.8.2 寬松模式與嚴格模式對比 24
1.8.3 模式的查看和設置 25
1.9 小結 26
第2章 MySQL的目錄結構 27
2.1 MySQL的主要目錄 27
2.1.1 MySQL的數據目錄 27
2.1.2 MySQL的數據庫命令目錄 27
2.2 數據庫和文件系統(tǒng)的關系 29
2.2.1 查看系統(tǒng)數據庫 29
2.2.2 數據庫在文件系統(tǒng)中的表示 29
2.2.3 表在文件系統(tǒng)中的表示 30
2.2.4 視圖在文件系統(tǒng)中的表示 33
2.2.5 其他文件 33
2.3 小結 34
第3章 用戶與權限管理 35
3.1 權限表 35
3.1.1 user表 35
3.1.2 db表 37
3.1.3 tables_priv表和
columns_priv表 38
3.1.4 procs_priv表 39
3.2 用戶管理 40
3.2.1 登錄MySQL服務器 40
3.2.2 創(chuàng)建用戶 40
3.2.3 刪除用戶 41
3.2.4 修改用戶信息 42
3.2.5 修改當前用戶的密碼 42
3.2.6 修改其他普通用戶的密碼 43
3.2.7 MySQL 8.0密碼管理 43
3.3 權限管理 45
3.3.1 權限列表 45
3.3.2 授予權限的原則 46
3.3.3 授予權限的方式 46
3.3.4 查看權限 47
3.3.5 回收權限 50
3.4 訪問控制 50
3.4.1 連接核實階段 50
3.4.2 請求核實階段 50
3.5 角色管理 51
3.5.1 角色概述 51
3.5.2 創(chuàng)建角色 52
3.5.3 給角色授權 52
3.5.4 查看角色擁有的權限 53
3.5.5 回收角色擁有的權限 53
3.5.6 刪除角色 54
3.5.7 賦予用戶角色 54
3.5.8 激活角色 55
3.5.9 撤銷用戶被賦予的角色 55
3.5.10 設置強制角色 56
3.6 配置文件的使用 57
3.6.1 配置文件的格式 57
3.6.2 啟動命令與選項組 58
3.6.3 特定MySQL版本的專用
選項組 59
3.6.4 同一配置文件中多個選項組的
優(yōu)先級 59
3.6.5 命令行和配置文件中啟動選項
的區(qū)別 59
3.7 系統(tǒng)變量 59
3.7.1 系統(tǒng)變量簡介 59
3.7.2 查看系統(tǒng)變量 59
3.7.3 通過啟動選項設置系統(tǒng)變量 60
3.7.4 在服務器端程序運行過程中設置系統(tǒng)變量 61
3.7.5 啟動選項和系統(tǒng)變量之間的
關系 63
3.8 小結 63
第4章 邏輯架構 64
4.1 邏輯架構剖析 64
4.1.1 MySQL的邏輯架構 64
4.1.2 客戶端連接器 66
4.1.3 連接層 66
4.1.4 服務層 66
4.1.5 存儲引擎層 67
4.1.6 存儲層 68
4.2 SQL語句的執(zhí)行流程 68
4.3 MySQL 5.7中的查詢緩存設置 73
4.4 數據庫緩沖池 75
4.4.1 緩沖池和查詢緩存 75
4.4.2 查看緩沖池的大小 76
4.4.3 將數據加載到緩沖池中 77
4.4.4 緩沖池中的free鏈表 78
4.4.5 緩沖池中的LRU鏈表 79
4.4.6 緩沖池中的flush鏈表 81
4.5 小結 82
第5章 存儲引擎 83
5.1 存儲引擎的相關操作 83
5.1.1 查看存儲引擎 83
5.1.2 設置系統(tǒng)默認的存儲引擎 85
5.1.3 設置表的存儲引擎 85
5.2 主要存儲引擎介紹 86
5.2.1 InnoDB存儲引擎：事務型存儲
引擎 86
5.2.2 MyISAM存儲引擎：主要的非事務處理存儲引擎 86
5.2.3 ARCHIVE存儲引擎：數據
存檔 86
5.2.4 BLACKHOLE存儲引擎：丟棄寫操作 87
5.2.5 CSV存儲引擎：存儲CSV
文件 87
5.2.6 MEMORY存儲引擎：內存表 88
5.2.7 其他存儲引擎 89
5.2.8 常用存儲引擎對比 89
5.3 小結 90
第6章 InnoDB存儲引擎中的數據存儲結構 91
6.1 數據庫的存儲架構 91
6.2 InnoDB存儲引擎中的行格式 91
6.2.1 查看和修改行格式 91
6.2.2 完整的記錄信息 92
6.2.3 行溢出 93
6.2.4 REDUNDANT行格式 94
6.2.5 COMPACT行格式 94
6.2.6 DYNAMIC和COMPRESSED
行格式 95
6.3 頁的結構 96
6.3.1 頁的組成部分 96
6.3.2 從頁的角度看B+樹是如何進行
查詢的 99
6.4 區(qū)和段 99
6.4.1 區(qū) 99
6.4.2 段 100
6.5 表空間 100
6.6 小結 102
第7章 索引 103
7.1 索引概述 103
7.2 合理選擇索引的數據結構 104
7.2.1 二叉搜索樹 104
7.2.2 AVL樹 105
7.2.3 B樹 105
7.2.4 B+樹 106
7.2.5 哈希結構 108
7.3 索引分類 109
7.3.1 按功能邏輯分類 110
7.3.2 按物理實現(xiàn)方式分類 111
7.3.3 按索引字段個數分類 112
7.4 索引的創(chuàng)建與刪除 113
7.4.1 創(chuàng)建索引 113
7.4.2 刪除索引 123
7.5 InnoDB和MyISAM存儲引擎中的索引
方案 126
7.5.1 InnoDB存儲引擎中的索引
方案 126
7.5.2 MyISAM存儲引擎中的索引
方案 128
7.5.3 InnoDB和MyISAM存儲引擎中
的索引方案對比 129
7.6 MySQL 8.0的新特性 130
7.6.1 支持降序索引 130
7.6.2 支持隱藏索引 132
7.7 適合創(chuàng)建索引的場景 135
7.7.1 數據準備 135
7.7.2 查詢操作的條件字段 137
7.7.3 分組和排序的字段 138
7.7.4 更新和刪除操作的條件字段 141
7.7.5 去重的字段 142
7.7.6 多表連接查詢 142
7.7.7 數據類型小的列 143
7.8 不適合創(chuàng)建索引的場景 144
7.8.1 WHERE條件用不到的字段 144
7.8.2 數據量小的表 144
7.8.3 有大量重復數據的字段 145
7.8.4 索引不要冗余或重復創(chuàng)建 147
7.8.5 其他不適合創(chuàng)建索引的場景 147
7.9 小結 148
第8章 性能分析工具的使用 149
8.1 數據庫性能調優(yōu)步驟 149
8.2 查看系統(tǒng)狀態(tài)信息 150
8.3 查看SQL查詢成本 151
8.4 定位執(zhí)行時間長的SQL語句 153
8.4.1 開啟慢查詢日志 153
8.4.2 測試及分析 155
8.4.3 慢查詢日志分析工具 156
8.4.4 關閉慢查詢日志 157
8.4.5 刪除慢查詢日志 157
8.5 查看SQL語句的具體查詢成本 158
8.6 分析查詢語句：EXPLAIN 163
8.6.1 說明 163
8.6.2 EXPLAIN結果之id 164
8.6.3 EXPLAIN結果之select_type 166
8.6.4 EXPLAIN結果之table 172
8.6.5 EXPLAIN結果之partitions 172
8.6.6 EXPLAIN結果之type 173
8.6.7 EXPLAIN結果之possible_keys
和key 177
8.6.8 EXPLAIN結果之key_len 178
8.6.9 EXPLAIN結果之ref 179
8.6.10 EXPLAIN結果之rows 181
8.6.11 EXPLAIN結果之filtered 181
8.6.12 EXPLAIN結果之Extra 182
8.6.13 JSON格式的執(zhí)行計劃 183
8.6.14 執(zhí)行計劃的擴展信息 185
8.7 小結 185
第9章 索引優(yōu)化 186
9.1 數據準備 186
9.2 索引優(yōu)化原則 188
9.2.1 全值匹配法則 188
9.2.2 最左前綴法則 188
9.2.3 優(yōu)先考慮覆蓋索引 190
9.3 索引失效的場景 191
9.3.1 查詢條件中包含函數、計算導致
索引失效 191
9.3.2 范圍查詢條件右邊的列不能被
使用導致索引失效 194
9.3.3 不等值查詢導致索引失效 195
9.3.4 判空條件對索引的影響 196
9.3.5 LIKE以通配符“%”開頭導致
索引失效 196
9.3.6 數據類型轉換導致索引失效 197
9.3.7 OR關鍵字導致索引失效 198
9.4 關聯(lián)查詢優(yōu)化 199
9.4.1 數據準備 199
9.4.2 采用左連接：LEFT JOIN 200
9.4.3 采用內連接：INNER JOIN 203
9.4.4 JOIN語句的原理 206
9.5 排序優(yōu)化 210
9.5.1 ORDER BY的索引規(guī)則 210
9.5.2 排序方式比較 214
9.5.3 影響排序效率的兩個系統(tǒng)
變量 217
9.6 索引下推 217
9.6.1 索引下推概述 217
9.6.2 索引下推案例 221
9.7 B+樹索引的優(yōu)化 223
9.7.1 自適應哈希索引 223
9.7.2 覆蓋索引 224
9.8 其他索引優(yōu)化場景 225
9.8.1 子查詢優(yōu)化 225
9.8.2 分頁查詢優(yōu)化 228
9.8.3 索引提示 229
9.8.4 前綴索引 231
9.9 常用SQL編寫建議 233
9.10 小結 235
第10章 數據庫的設計規(guī)范 236
10.1 范式 236
10.1.1 范式簡介 236
10.1.2 范式分類 236
10.1.3 數據表中的鍵 237
10.1.4 第一范式 238
10.1.5 第二范式 238
10.1.6 第三范式 239
10.1.7 巴斯-科德范式 240
10.1.8 第四范式 240
10.2 反范式化 241
10.2.1 反范式化概述 241
10.2.2 反范式化應用舉例 241
10.2.3 反范式化的使用建議 246
10.3 ER模型 246
10.3.1 ER模型中的要素 247
10.3.2 ER模型中實體的屬性 248
10.3.3 把ER模型轉換為數據表 249
10.3.4 把實體轉換為數據表 249
10.3.5 把多對多的關系轉換為
數據表 252
10.3.6 通過外鍵來表達一對多的
關系 252
10.3.7 把屬性轉換為表中的字段 252
10.4 數據庫對象的設計規(guī)范 253
10.4.1 庫的設計規(guī)范 253
10.4.2 表的設計規(guī)范 253
10.4.3 索引的設計規(guī)范 254
10.5 PowerDesigner的使用 255
10.6 小結 261
第11章 數據庫調優(yōu) 262
11.1 數據庫調優(yōu)的措施 262
11.1.1 如何解決定位問題 262
11.1.2 數據庫調優(yōu)的維度和步驟 262
11.2 優(yōu)化MySQL服務器 264
11.2.1 優(yōu)化服務器硬件 264
11.2.2 優(yōu)化MySQL服務的配置
參數 264
11.3 優(yōu)化數據庫結構 268
11.3.1 拆分表：冷、熱數據分離 268
11.3.2 增加中間表或冗余字段 269
11.3.3 優(yōu)化字段的數據類型 270
11.3.4 優(yōu)化插入記錄的速度 277
11.3.5 使用非空約束 279
11.3.6 分析表、檢查表和優(yōu)化表 279
11.4 大表優(yōu)化 284
11.4.1 讀寫分離 284
11.4.2 垂直拆分 285
11.4.3 水平拆分 286
11.5 其他調優(yōu)策略 287
11.5.1 服務器語句超時處理 287
11.5.2 創(chuàng)建全局通用表空間 287
11.5.3 臨時表性能優(yōu)化 288
11.6 小結 289
第12章 數據庫事務 291
12.1 事務概述 291
12.1.1 事務的ACID特性 291
12.1.2 事務的狀態(tài) 292
12.2 事務的基本使用 293
12.2.1 數據準備 293
12.2.2 事務的基本語法 294
12.2.3 隱式提交數據庫事務的情況 296
12.2.4 事務提交和回滾案例 297
12.2.5 不支持事務的表無法回滾
事務 299
12.2.6 事務保存點 300
12.3 事務隔離級別 301
12.3.1 數據庫并發(fā)問題 301
12.3.2 事務中的4種隔離級別 303
12.3.3 設置隔離級別 304
12.3.4 不同隔離級別下的并發(fā)情況 305
12.4 小結 309
第13章 redo日志和undo日志 310
13.1 為什么需要日志維護事務 310
13.2 redo日志 311
13.2.1 redo日志的優(yōu)勢 311
13.2.2 redo日志文件組 311
13.2.3 checkpoint 312
13.2.4 Log Sequence Number 312
13.2.5 redo日志緩存 313
13.2.6 redo日志刷盤策略 314
13.2.7 redo日志相關參數 315
13.3 undo日志 316
13.3.1 為什么需要undo日志 316
13.3.2 undo日志的作用 316
13.3.3 undo日志的存儲機制 317
13.3.4 undo日志如何回滾事務 319
13.3.5 undo日志相關參數 321
13.4 小結 322
第14章 鎖 323
14.1 鎖概述 323
14.1.1 并發(fā)事務訪問相同記錄 323
14.1.2 鎖的分類 324
14.2 共享鎖和獨占鎖 325
14.3 表級鎖 327
14.3.1 表級別的共享鎖和獨占鎖 327
14.3.2 意向鎖 331
14.3.3 自增鎖 333
14.3.4 元數據鎖 335
14.4 InnoDB存儲引擎中的行級鎖 336
14.4.1 記錄鎖 337
14.4.2 間隙鎖 338
14.4.3 臨鍵鎖 339
14.4.4 插入意向鎖 340
14.5 悲觀鎖和樂觀鎖 340
14.5.1 悲觀鎖 340
14.5.2 樂觀鎖 341
14.5.3 悲觀鎖和樂觀鎖的適用場景 342
14.6 隱式鎖和顯式鎖 342
14.6.1 隱式鎖 342
14.6.2 顯式鎖 343
14.7 死鎖 343
14.8 鎖監(jiān)控 348
14.9 MySQL加鎖案例解析 352
14.9.1 案例一：唯一索引等值查詢 352
14.9.2 案例二：非唯一索引等值
查詢 354
14.9.3 案例三：主鍵索引范圍查詢 356
14.9.4 案例四：非唯一索引上存在
等值的情況 357
14.9.5 案例五：LIMIT語句加鎖 359
14.10 小結 361
第15章 多版本并發(fā)控制 362
15.1 什么是MVCC 362
15.1.1 快照讀 363
15.1.2 當前讀 363
15.2 版本鏈 363
15.3 ReadView 367
15.3.1 什么是ReadView 367
15.3.2 ReadView的設計思路 367
15.3.3 ReadView規(guī)則 368
15.3.4 MVCC整體操作流程 370
15.4 不同隔離級別下的ReadView 370
15.4.1 READ COMMITTED隔離級
別下的ReadView 371
15.4.2 REPEATABLE READ隔離級
別下的ReadView 373
15.5 小結 375
第16章 其他數據庫日志 376
16.1 MySQL支持的日志 376
16.2 通用查詢日志 376
16.2.1 開啟/關閉通用查詢日志
功能 377
16.2.2 查看通用查詢日志 378
16.2.3 刪除（刷新）通用查詢
日志 378
16.3 錯誤日志 379
16.3.1 開啟錯誤日志功能 379
16.3.2 查看錯誤日志 379
16.3.3 刪除（刷新）錯誤日志 380
16.4 二進制日志 381
16.4.1 開啟/關閉二進制日志功能 381
16.4.2 二進制日志參數設置 382
16.4.3 查看二進制日志 383
16.4.4 刪除（刷新）二進制日志 388
16.4.5 使用二進制日志恢復數據 389
16.4.6 二進制日志的寫入機制 394
16.4.7 兩階段提交 396
16.5 中繼日志 397
16.6 數據定義語句日志 398
16.7 小結 398
第17章 主從復制 399
17.1 主從復制概述 399
17.2 主從復制的原理 400
17.3 主從復制架構的搭建 400
17.3.1 準備工作 401
17.3.2 修改配置文件 401
17.3.3 主機：創(chuàng)建賬戶并授權 402
17.3.4 從機：配置需要復制的主機
信息 403
17.3.5 測試和停止主從復制 405
17.3.6 雙主雙從架構 405
17.3.7 二進制日志格式在主從復制架構中的優(yōu)缺點 406
17.4 數據一致性 407
17.4.1 數據同步延遲問題 407
17.4.2 如何解決主從復制中數據不一致的問題 408
17.5 數據庫中間件 410
17.6 小結 410
第18章 數據庫備份與恢復 411
18.1 物理備份和邏輯備份的概念 411
18.2 邏輯備份之mysqldump命令 411
18.2.1 備份單個數據庫 412
18.2.2 備份全部數據庫 414
18.2.3 備份多個數據庫 414
18.2.4 備份部分表 414
18.2.5 備份單表中的部分數據 416
18.2.6 排除某些表的備份 416
18.2.7 只備份表結構或只備份
數據 416
18.2.8 備份中包含函數、存儲過程或
事件 417
18.2.9 以事務的形式備份 419
18.2.10 mysqldump命令的常用
參數 419
18.3 邏輯恢復之mysql命令 420
18.3.1 從單庫備份中恢復單庫 420
18.3.2 全量備份恢復 420
18.3.3 從全量備份中恢復單庫 421
18.3.4 從單庫備份中恢復單表 421
18.4 MyISAM存儲引擎類型的表的物理
備份 421
18.5 MyISAM存儲引擎類型的表的物理
備份的恢復流程 422
18.6 InnoDB存儲引擎類型的表的物理
導出、導入 423
18.7 導出不同格式的文件 424
18.7.1 使用SELECT…INTO OUTFILE語句導出文件 425
18.7.2 使用mysqldump命令導出
文件 426
18.7.3 使用mysql命令導出文件 428
18.8 導入文本文件 430
18.8.1 使用LOAD DATA INFILE
語句導入文本文件 430
18.8.2 使用mysqlimport命令導入
文本文件 431
18.9 數據遷移 433
18.9.1 數據遷移概述 433
18.9.2 遷移方案和注意事項 433
18.10 誤刪數據的預防方案和恢復方案 435
18.11 MySQL常用命令 436
18.11.1 mysql 436
18.11.2 mysqladmin 436
18.11.3 mysqlbinlog 437
18.11.4 mysqldump 438
18.11.5 mysqlshow 438
18.12 小結 439
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