八股文第十六天

日期：2022年8月13日

BTree 结构

B+Tree 是在 BTree 基础上进行演变的, 所以我们先来看看 BTree, BTree 又叫多路平衡搜索树, 一颗 m 叉 BTree 特性如下:

(1) 树中每个节点最多包含 m 个孩子. 

(2) 除根节点与叶子节点外, 每个节点至少有[ceil(m/2)] 个孩子(ceil 函数指向上取整). 

(3) 若根节点不是叶子节点, 则至少有两个孩子. 

(4) 每个非叶子节点由 n 个 Key 和 n+1 个指针组成, 其中 [ceil(m/2) -1 ] <= n <= m-1. 以 5 叉 BTree 为例, key 的数量: 公式推导 [ceil(m/2) -1 ] <= n <= m-1. 所以 2 <= n <= 4, 中间节点分裂父节点,两边节点分裂.
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B+Tree 结构

B+Tree 为 BTree 的变种, B+Tree 与 BTree 的区别:

1.B+Tree 的叶子节点保存所有的 key 信息, 依 key 大小顺序排列.
 
2.B+Tree 叶子节点元素维护了一个单项链表. 
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所有的非叶子节点都可以看作是 key 的索引部分

由于 B+Tree 只有叶子节点保存 key 信息, 查询任何 key 都要从 root 走的叶子. 所以 B+Tree 查询效率更稳定.
Mysql 中的 B+Tree MySql 索引数据结构对经典的 B+Tree 进行了优化, 在原 B+Tree 的基础上, 增加了一个指向相邻叶子节点的链表指针, 就形成了带有顺序指针的 B+Tree, 提高区间访问的性能

对于B+树，只需记住叶子节点是个有序列表且包含全部元素数据信息即可，影响到后续索引的使用。

MySql 中的 B+Tree 索引结构示意图:

数据结构之BTree、B+Tree的含义及区别
索引原理-BTree讲解
mysql索引结构有哪些，各自的优劣是什么

如何避免索引失效（高薪常问）

(1) 范围查询, 右边的列不能使用索引, 否则右边的索引也会失效.


address 索引失效, 因为 status 是大于号, 范围查询.

(2) 不要在索引上使用运算, 否则索引也会失效(计算、函数、（自动or手动）类型转换).

比如在索引上使用切割函数, 就会使索引失效.

(3) 字符串不加引号, 造成索引失效.
如果索引列是字符串类型的整数, 条件查询的时候不加引号会造成索引失效. Mysql 内置的优化会有隐式转换.

(4) 尽量使用覆盖索引, 避免 select * 这样能提高查询效率.

如果索引列完全包含查询列, 那么查询的时候把要查的列写出来, 不使用 select *

(5) or 关键字连接
用 or 分割开的条件, 如果 or 前面的列有索引, or 后面的列没有索引, 那么查询的时候前后索引都会失效,（全表扫描）。

如果一定要用 or 查询, 可以考虑下 or 连接的条件列都加索引, 这样就不会失效了

【MySQL进阶】之如何避免索引失效
索引失效的情况及解决(超详细)
MySQL底层原理系列视频讲解

1.尽量使用覆盖索引（只访问索引的查询即索引列和查询列一致），减少使用 select *（5.7 版本以后的不会导致索引失效）.
2.不要使用 != 或者 <> ，会导致全表扫描（ 5.7 版本以后的只会降低效率，不会导致索引失效）
3.在不允许为 null 的索引字段上，不能使用 is null 或者 is not null 的索引列作为查询条件。（5.7 版本以后的 is not null 只会降低效率，不会导致索引失效）
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数据库锁(高薪常问)

1.行锁和表锁

1. 主要是针对锁粒度划分的，一般分为：行锁、表锁、库锁 。
   行锁：访问数据库的时候，锁定整个行数据，防止并发错误。
   表锁：访问数据库的时候，锁定整个表数据，防止并发错误。

2. 行锁 和 表锁 的区别：
   表锁： 开销小，加锁快，不会出现死锁；锁定力度大，发生锁冲突概率高，并发度最低
   行锁： 开销大，加锁慢，会出现死锁；锁定粒度小，发生锁冲突的概率低，并发度高

2.悲观锁和乐观锁

（1）悲观锁：顾名思义，就是很悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在 拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会 block 直到它拿到锁。
传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。

（2）乐观锁： 顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制。
乐 观 锁 适 用 于 多 读 的 应 用 类 型 ， 这 样 可 以 提 高 吞 吐 量 ， 像 数 据 库 如 果 提 供 类 似 于 write_condition 机制的其实都是提供的乐观锁。

java实现文件断点续传、秒传