本篇主要是简略记录数据库相关的知识。
定义
存储数据、管理数据的仓库，简称数据库。
分类
可以分为关系型数据库和非关系型数据库，常见的关系型数据库有MySQL，Oracle，非关系型数据库有Redis，Elasticsearch，MongoDB和HBase等。
关系型数据库的数据建立在紧密的关系基础上，以数据表为数据的组织形式，优点是易于维护，使用方便和通过SQL可以实现复杂的操作；缺点是读写性能较差，数据组织形式灵活性不够，再就是高并发读写存在瓶颈。
非关系型数据库指的是一种数据结构化存储方法的集合，像是文档和键值对，优点有格式灵活，速度快（可选的载体多），高扩展性和成本低。缺点是没有sql支持，没有事务处理，复杂查询不太胜任。
扩展性上关系型依靠提高性能来实现，这样总会有上限。而非关系型通过分布式来扩展自己的性能。
数据类型
二进制数据，blob，目前使用存储访问路径，将实际的内容放在磁盘上来实现。
主键
唯一且不能为空。
事务
类似于原子性操作的一组操作，要么完全执行，要么完全不执行。执行失败会回滚。
事务的特性，原子性，一致性（数据的完整性没有被破坏），隔离性（多个并发事务同时读写修改），持久性（永久性修改数据，系统故障不丢失）。
MySQL中使用InnoDB的才支持事务。
事务隔离级别分为读未提交，读提交，可重复读和串行化。MySQL达到了第三层。
约束
非空约束，主键约束，唯一约束，外键约束，默认约束
脏读：事务1更新记录但没提交，事务2读取了更新后的行，事务1回滚了，则2读到的数据不存在了。
不可重复读:事务1读取记录时，事务2更新了记录并提交，事务1再读取时可以看到事务2修改后的记录。
幻读：事务1读取记录时事务2新增了记录并提交，事务1再次读取记录时会发现事务2修改后的记录。（行级锁）
优化sql的点
使用具体字段查找，避免在where中使用or，会使索引有失效的可能。使用varchar而不是char。索引不要太多，不要用在有大量重复的字段上，避免在where中使用表达式。where使用default代替null，distinct使用的字段要少。批量插入与删除，删除用ID批量删，分批，避免删除太多锁表。复合索引的使用（最左特性），先过滤，再分组。连接优先使用inner join，左连接左表要小。
MySQL优化使用合适的字段，避免使用空字段，使用连接来代替子查询，使用联合（UNION）来代替手动创建的临时表，使用事务和锁定表，使用外键，使用索引，优化相关的查询语句。自动类型转换也会使得索引不起作用。
DML（CRUD），DDL(create)，DCL（grant,deny,revoke），DQL(select)
InnoDB
特点
支持行级锁，支持MVCC，支持外键，提供一致性非锁定读，利用CPU和内存的效率好。
结构
内存块组成的内存池，和后台线程，后台线程用来刷新内存池的数据，把已修改的数据刷新到磁盘。
后台线程
主线程：负责将缓冲池中的数据异步刷新到磁盘，保证数据的一致性。
IO线程：处理IO请求的回调处理。
Purge Thread:用来回收已经使用并分配的undo页。
Page Cleaner Thread：将脏页刷新操作放到单独线程中来完成
内存
读取磁盘数据加了缓冲池做过渡，类似于缓存的作用。以页作为读取单位。控制块对应缓存页。空闲页组成链表，节点对应控制块，控制块对应缓存块，用的时候，取节点，用，添加控制块信息，移除节点。使用LRU来淘汰算法，midpoint,FLUSH链表。空闲链表和LRU链表的关系是相互转化的，脏页链表（FLUSH）是在LRU链表中包含的。
checkpoint
解决的问题：缩短数据库恢复时间，缓冲池不够用时将脏页刷新到磁盘，重做日志不可用时刷新脏页。每次恢复只要从回复点之后进行就可以了，大大缩短了回复时间。缓冲池不够用时溢出最近最久未使用的页，页为脏页的情况强制执行checkpoint将脏页刷新回磁盘。重做日志循环使用，当恢复时不需要这部分日志可以被覆盖，需要的话，必须执行checkpoint将缓冲池的页至少刷新到当前重做日志的位置。
checkpoint类型，sharp,全部刷，关机时用；fuzzy，只刷新一部分脏页。
InnoDB 特性
插入缓冲：物理页的组成部分
两次写：提高可靠性，先写到两次写缓冲区，再分两次从缓冲区写入磁盘上共享表空间（副本），每次1MB，完成后再将两次写缓冲区写入数据文件
自适应哈希索引
异步IO，IO Merge
刷新邻接页，邻接脏页一起更新
InnoDB和MyISAM 区别
I:支持事务，支持行级锁和外键约束，不存储总行数。
M:不支持事务，支持表级锁，存储表的总行数，每个表有三个文件，索引文件，表结构文件，数据文件。使用非聚集索引，索引文件的数据域存储指向数据文件的指针。