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唯一索引与普通索引的性能对比及MySQL相关知识

唯一索引与普通索引的性能对比

在实际应用中，唯一索引与普通索引的性能表现有时会被误解。我们需要从查询效率和更新性能两个方面来分析它们的区别。

查询效率

在未使用limit 1的情况下，唯一索引在找到匹配记录后会立即返回结果，而普通索引则会继续匹配下一条记录，直到找到符合条件的数据或扫描完所有记录。这种情况下，唯一索引确实减少了一次匹配操作，但这种效率提升微乎其微。

更新性能

在更新操作中，普通索引的优势更加明显。普通索引在执行更新时，将旧的记录放置在change buffer中，并立即完成语句执行。这使得普通索引在读多写少的场景下，能够显著减少对磁盘的访问次数，从而提升性能。

因此，在读多写少的场景下，普通索引的性能优于唯一索引。

MySQL的主要组成部分及其功能

MySQL是一个功能复杂的数据库系统，主要由以下几个核心组件组成：

1. Server（服务层）

• 连接器: 负责管理客户端连接及权限验证。
• 分析器: 解析和处理SQL语句。
• 优化器: 根据数据库状态生成执行计划并选择合适的索引。
• 执行器: 执行SQL语句并返回结果。

2. 存储引擎

负责存储和管理数据，支持多种存储引擎（如MyISAM和InnoDB）。

查询缓存的弊端及适用场景

查询缓存虽然能够提高读取性能，但也存在一些限制：

弊端

• 查询缓存在表发生更新时会全部失效，导致频繁更新的场景下无法发挥作用。
• 8.0版本MySQL取消了查询缓存功能。

适用场景

• 适用于读取次数远多于写入的场景。
• 建议结合Redis等中间件来实现更高效的缓存机制。

MyISAM与InnoDB的区别

MyISAM和InnoDB是MySQL中两种主要的存储引擎，各有其独特之处：

MyISAM

• 不支持事务。
• 采用表锁机制。
• 不支持外键。
• 不支持行级锁。

InnoDB

• 支持事务。
• 采用行锁机制。
• 支持外键。
• 支持多版本并发控制（MVCC）。

区别亮点

• InnoDB支持更复杂的数据结构和事务特性，适合高并发和复杂查询场景。

数据库范式的意义

数据库范式是数据库设计中的重要原则，旨在保证数据的一致性和完整性。

第一范式

• 数据库表中的每一列都应唯一可分。

第二范式

• 每个表的每一行都应能唯一地区分。通常通过主键实现。

第三范式

• 数据库表之间应避免重复信息。即，一个表中不应包含其他表中已有的信息。

三个范式共同确保了数据库设计的合理性和高效性。

分页查询的优化方法

对于一千万条数据的表，传统的limit分页方式可能导致性能问题。优化方法如下：

方法一

使用SELECT的条件语法进行分页：

SELECT * FROM T WHERE id > #{ID} LIMIT #{LIMIT}

前提是id字段是有序的。

方法二

结合分页信息和最后一条记录的id进行查询，减少索引扫描范围。

处理大型订单表的优化方法

在订单表数据量庞大的情况下，可以通过以下方式优化查询性能：

方法一

• 分库分表: 将订单表按时间（如月份或年份）拆分。
• 订单ID设计: 使用包含时间的雪花算法生成订单ID，既能按ID查询，也能按时间分割。

方法二

• 索引优化: 确保主键和查询字段的索引覆盖，减少回表操作。

方法三

• 分页优化: 结合分页信息和记录的id进行查询，减少全表扫描的次数。

通过这些方法，可以显著提升大型订单表的查询性能。

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