数据库原理
数据库
事务
事务 是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑工作单元，它由一组SQL操作组成，这些操作要么全部成功执行（提交），要么全部不执行（回滚），以确保数据库的一致性和完整性。
事务的四大特性AICD：
- 原子性：一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么全部成功，要么全部失败回滚
- 一致性：从一个一致状态转变为另一个一致状态
- 隔离性：多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务的执行
- 持久性：事务一旦提交，其对数据库的修改就是永久性的
事务需要并发控制，锁机制：共享锁/排他锁
MySQL的事务如何实现
索引
索引是数据库系统中一种特殊的数据结构，它类似于书籍的目录，能够快速定位到表中特定数据的位置，而不必扫描整个表。高频查询的列（特别是WHERE / JOIN / ORDERED BY / GROUP BY）适合简历索引。
- 有利于排序/分组：索引有序，避免额外排序
- 有利于表连接：加速匹配关联列，减少全表扫描
- 保证数据唯一性：强制唯一性约束
索引的底层实现：
- B+树：多路平衡，查找、插入、删除的时间复杂度都是O(log n)
- 哈希：查找的时间复杂度为O(1)，如何处理hash冲突（开放寻址法/链表）
- LSM树：适合写多读少（适合时序数据库），分层存储，可以先写入内存，再异步刷入磁盘，查询优化（比如先查询内存，在查询磁盘）
聚簇索引和非聚簇索引的区别
聚簇索引（有且只能有一个），数据按索引键排序存储，如果定义了主键，主键就是聚簇索引
范围查询高效：由于数据按索引顺序存储，范围查询(如BETWEEN, >, <)性能优异
排序高效：查询结果自然有序，无需额外排序，减少IO：数据与索引存储在一起，减少回表操作
非聚簇索引：适合频繁查询但不常更新的列：如状态、类型等，每个表可以有多个
不影响数据物理顺序：可以创建多个不影响数据存储的索引，如果查询所需字段都在索引中，可直接从索引获取数据
缓存雪崩、击穿、穿透
数据库的数据是落在磁盘上的，磁盘的读写速度很慢
当用户的请求，都访问数据库的话，请求数量一上来，数据库很容易就奔溃
引入了缓存层，就会有缓存异常的三个问题，分别是缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透。
缓存雪崩：大量缓存同时过期，或者缓存故障了，就需要访问数据库，数据库压力增大
缓存击穿：某个热点数据过期，大量请求访问这个热点数据，只能从数据库中读取
这两者都是不在缓存中，在数据库中
缓存穿透是既不在缓存中，又不在数据库中