mysql我們經常使用，但是我們對其中的知識也要了解和熟悉，我們需要做一下必要的總結，方便自己和同學們一起學習。接下來我們一起來看看平時我們需要了解和掌握的知識有哪些。
1. myisam和innodb的區別？
2. mysql的幾種事務隔離級別。
3. 什麼是聚簇索引和非聚簇索引。
4. 什麼是覆蓋索引、回表。
5. ACID是如何保證的。
6. 主從是如何同步的，有什麼缺點？
1. myisam和innodb的區別。
myisam是之前mysql的預設引擎，主要用於讀大於寫的時候使用，資料存放在記憶體中，這樣讀的速度非常快，但是當資料庫重啟之後資料將需要重新載入到記憶體中。這個引擎從5.1之前都是預設的引擎。但是它不支援事務、行鎖、外來鍵，這些都是它的缺點。
innodb的產生就是為了解決它的缺點。innodb支援事務、行鎖、外來鍵。現在非常流行的就是這個資料庫引擎。通過MVCC實現高併發訪問。
2.mysql的幾種事務隔離級別。
mysql支援未提交讀，已提交讀，可重複讀，序列Serializable。mysql預設隔離級別為可重複讀，oracle的預設隔離級別為已提交讀。
未提交讀（Read Uncommitted) ：即事務還沒有提交的時候別的事務可以檢視到資料，也成為髒讀。舉個例子，
事務A，查詢id=1的name，此時name為hqs。
事務B，更新id=1的name為hhh。我們將看到如下的結果：
已提交讀（Read Committed), 當事務提交的了之後，另外一個事務才能看到。不會出現上邊的問題，即不會出現髒讀，但是在這個過程中會出現不可重複讀，接下來我們繼續看，基本上還是剛才的例子。
可重複讀（Read Repeatable)：每次可以正確的讀取資料的結果，但是會出現幻讀，接下來我們看看這種情況。
說道可重複讀，我們需要了解一下他是如何實現的。它採用MVCC(Multi Version Concurency Control), 多版本併發控制，類似於資料庫的樂觀鎖，通過版本號來控制該讀哪個版本號的資料，實現對資料的高併發訪問。
首先我們需要知道什麼是undolog，redolog，binlog。
undolog，即未做日誌，也就是加入資料庫裡邊有一條id=1 and name='hqs'的資料，那麼我修改了這個資料的name='hhh'，當事務提交了之後，會有一條undolog，這個時候執行的語句就是update table set name='hqs' where id=1，即還原之前的資料。相應的如果有一條insert語句會有一條對應的delete語句，當事務出現了問題之後需要回滾到上一個版本上。這個也是mvcc的關鍵。
redolog，資料庫的操作過程是非常快速的，一般執行資料庫操作的時候需要將資料先寫入到快取，即write ahead log，比如寫入資料會有一條insert語句，更新會有一條update語句等，這個時候需要先寫到快取中，然後當執行成功後會刷到磁碟上。這個時候實現了快速的處理和寫入。寫入快取的時候為parepare，寫完之後即變為commit，這也就是兩階段提交時進行的資料處理，當commit之後然後就可以flush到磁碟上。
binlog，即所有引擎日誌，資料有了之後就有這個日誌，記錄了server的操作日誌。用於主從複製，資料恢復時使用，這個需要定時儲存。
資料庫在執行了事務之後，每條記錄除了資料之外，還有幾個關鍵欄位db_trx_id, db_roll_ptr。
db_trx_id，即執行事務的id。
db_roll_ptr，事務回滾的指標，用於指向undolog的記錄，當事務執行失敗之後需要需要回滾到之前的版本號。
MVCC就是採用事務版本號進行讀取的，當commit之後，我們知道最後一個事務成功的版本號，然後根據這個版本號產生一個讀檢視（read view)，通過讀檢視讀取資料時，這個時候就能正確的讀取資料。
那我們知道了可重複讀的隔離情況下，如何解決幻讀呢？
假如我們資料庫裡邊有這幾條資料。
這個時候我們執行下邊的兩條事務，第一條語句執行的時候加了行鎖，然後第二條語句開始進行寫入。
begin; select * from table where age = 20 for update; begin; insert into table (name, age) values (h4, 10); #成功 insert into table (name, age) values (h5, 20); #失敗 insert into table (name, age) values (h6, 25); #失敗 insert into table (name, age) values (h7, 30); #失敗
這個時候就出現了Gap Lock，這個是可重複讀隔離級別獨有的。通過這種方式可以獲取“當前讀”，即當前最新的資料，避免產生幻讀。行鎖+間隙所解決幻讀的問題。
關於間隙鎖，我們接下來繼續認識一下。以上資料產生的間隙鎖如下（左包含右邊不包含）：
(負無窮， 10], (10 20], (20, 30], (30, 正無窮）
因為資料裡邊有age=20的記錄，所以(10, 20]會鎖定，這些記錄段的資料不能進行更新操作。所以10成功了，20失敗了之後，後邊的就全部失敗了，因為有失敗了之後進行了資料的回滾。
如果索引是唯一索引的話不存在間隙鎖。
基於上邊的總結，我整理出一個表格可以更清晰的認識這個事務的級別。
3. 什麼是聚簇索引和非聚簇索引。
每個表都有一個唯一主鍵，唯一主鍵形成的索引樹就是聚簇索引，採用B+樹進行的資料儲存。每個節點儲存這個資料的索引id，一層一層的按範圍分的，越往上越範圍越大，越往下範圍越小。葉子節點儲存的真實的資料，真實的資料是id從小到大的資料進行分佈的，資料採用雙向連結串列用於資料的快速查詢。如下圖所示：
非聚簇索引也稱為非主索引，加入以name+age為索引的話，那麼效果就是這樣的，根據索引欄位生成一個索引id，然後索引id和主鍵形成一個對映。然後再根據主鍵進行資料的查詢。效果如下：
4. 什麼是覆蓋索引、回表。
覆蓋索引理解起來比較簡單，即執行explain的時候的時候提示“using index”,即使用了覆蓋索引。
比如有一個table，有表A、B、C欄位，假如有index( A,B,C) 那麼，我們查詢順序A, AB, ABC的時候，都是採用覆蓋索引。
當我們使用欄位B,C的時候，那麼沒有走到資料庫的索引，這個時候需要先查詢到索引對應的主鍵id，然後再進行二次查詢，這個就是回表。
5. ACID是如何保證的。
A原子性，通過undolog保證，當事務執行失敗的時候，通過unlog將資料還原來保證事務的一致性。
C一致性，當兩個事務提交後，最終能保證資料的結果是一致的。
I隔離性，通過MVCC來保證。
D永續性，通過記憶體+redolog，資料一般會刷到記憶體，然後事務提交之後再刷到磁碟上。當資料有問題的時候通過redolog來進行資料恢復。
6. 主從是如何同步的，有什麼缺點？
主從同步，分為幾個步驟：
1. master寫入binlog。
2. slave連線到master，並且記錄好binlog的id.
3. master的binlog進行slave日誌同步。
4. slave開啟一個執行緒，讀取binlog的日誌，然後寫到中繼日中relaylog中。
5. slave在開啟一個執行緒，從relaylog讀取日誌之後寫到slave資料庫看。
6. slave會記錄到自己的資料庫中。
如下圖所示：
由於預設mysql同步日誌是採用非同步的，所以主庫寫入不寫入從庫，主庫不關心，這個時候從庫出現了問題的話，主庫無感知。如果主庫失敗了，那麼從庫讀取失敗的話，從庫升級為主庫，日誌就丟失了。這個時候就會出現兩種情況：
全同步複製：
全同步就是當主庫往從庫寫資料採用的同步處理，這個時候主庫寫完binlog，然後等待從庫處理完成，這樣會影響效率。
半同步複製：
半同步是在資料發給從庫後，從庫處理完之後會發一個ACK給主庫，這樣主庫就知道了，然後確認傳輸完成。
當然，我們除了資料庫的解決資料丟失問題，我們還需要程式來保證額外的資料冗餘處理，比如將傳輸的資料傳送到MQ或KAFKA，其他系統可以從這個裡邊去讀取，然後進行下一步處理。保證資料的安全可靠。