MySQL相关
三大范式
第一范式：每个列都不可以再拆分。
第二范式：在第一范式的基础上，非主键列完全依赖于主键，而不能是依赖于主键的一部分。
第三范式：在第二范式的基础上，非主键列只依赖于主键，不依赖于其他非主键。
MySQL优化
使用缓存：redis，Memcached优化查询：连接（JOIN）来代替子查询,使用联合(UNION)来代替手动创建的临时表,使用外键为搜索字段建索引:避免全表扫描，首先应考虑在 where 及 order by 涉及的列上建立索引选择适用的数据类型，如：使用 ENUM 而不是 VARCHAR。ENUM 类型是非常快和紧凑的。在实际上，其保存的是 TINYINT，但其外表上显示为字符串。如果你有一个字段，比如“性别”，“国家”，“民族”，“状态”或“部门”，你知道这些字段的取值是有限而且固定的，那么，你应该使用 ENUM 而不是VARCHAR选择正确的存储引擎分表：垂直分表：就是将一个表按照字段来分，每张表保证有相同的主键就好。一般来说，将常用字段和不常用字段分表来放。 优势：比没有分表来说，提高了查询速度，降低了查询结果所用内存；劣势：没有解决大量记录的问题，对于单表来说随着记录增多，性能还是下降很快；
。水平拆分：把原来一个表拆分成多个表，每个表的结构都一样，解决单表数据量大的问题。数据库集群，主从复制与读写分离:主数据库负责写操作，并做双击热备，多台从数据库做负载均衡，负责读操作。主从复制方案，读写分离方案分库，分区；分库：根据业务不同把相关的表切分到不同的数据库中；或者水平分库，可以采用通过一个关键字取模的方式，来对数据进行访问。分区：表面上还是一张表，但数据散列在硬盘多个位置，这样一来，多块硬盘同时处理不同的请求，从而提高磁盘I/O读写性能硬件配置升级
索引：
索引需要存放在硬盘上，这样在硬盘上进行查询时，就会产生硬盘的I/O操作，索引的查找次数也就是硬盘I/O的操作次数，所以索引需要减少硬盘的I/O操作。
为什么使用数据索引能提高效率
数据索引的存储是有序的- 在有序的情况下，
通过索引查询一个数据是无需遍历索引记录的 - 极端情况下，数据索引的查询效率为二分法查询效率，趋近于 log2(N)
B+树索引
B+树是一个平衡的多叉树，从根节点到每个叶子节点的高度差值不超过1，而且同层级的节点间有指针相互链接，是有序的
B+树是从根节点到叶子节点逐级查找，类似目录->章->节->页码
（扩展:哈希索引就是采用一定的哈希算法，把键值换算成新的哈希值，只需一次哈希算法即可,是无序的）
Mysql不用二叉树做索引的原因：
普通的二分查找树，有可能退化成一条链表，这是查找数据的时间复杂度为 O(n)。二叉树深度越大，查找的次数越多，性能越差
为此，有平衡二叉搜索树(AVL树， 树堆，红黑树、伸展树等)搜索时间复杂度是 O(log2n)。
对于 数据库索引来说，O(log2n)仍然太大。
B+树相对于 二叉树，更加矮胖，可以减少查找次数(I/O次数)，
MySQL联合索引
联合索引是两个或更多个列上的索引。
对于联合索引:Mysql从左到右的使用索引中的字段，一个查询可以只使用索引中的一部份，但只能是最左侧部分。
例如索引是key index (a,b,c). 可以支持a 、 a,b 、 a,b,c 3种组合进行查找，但.不支持 b,c进行查找 当最左侧字段是常量引用时，索引就十分有效。
利用索引中的附加列，您可以缩小搜索的范围，但使用一个具有两列的索引不同于使用两个单独的索引。
复合索引的结构与电话簿类似，人名由姓和名构成，电话簿首先按姓氏对进行排序，然后按名字对有相同姓氏的人进行排序。 如果您知道姓，电话簿将非常有用；如果您知道姓和名，电话簿则更为有用，但如果您只知道名不知道姓，电话簿将没有用处
什么情况下应不建或少建索引
表记录太少经常插入、删除、修改的表数据重复且分布平均的表字段，假如一个表有10万行记录，有一个字段A只有T和F两种值，且每个值的分布概率大约为50%，那么对这种表A字段建索引一般不会提高数据库的查询速度。经常和主字段一块查询但主字段索引值比较多的表字段
mysql字段数据类型优化
存储引擎
mysql常用存储引擎分为InnoDB,MyISAM
InnoDB与MylSAM区别
InnoDB支持事务，MyISAM不支持(如在一些列增删改中只要哪个出错还可以回滚还原，而MyISAM就不可以了)InnoDB支持外键，MyISAM不支持InnoDB支持行锁MyISAM适合查询以及插入为主的应用，InnoDB适合频繁修改以及涉及到安全性较高的应用InnoDB不支持FULLTEXT类型的索引InnoDB中不保存表的行数，InnoDB需要扫描一遍整个表来计算有多少行，但是MyISAM只要简单的读出保存好的行数即可。注意的是，当查询条数语句包含where条件时MyISAM也需要扫描整个表清空整个表时，InnoDB是一行一行的删除，效率非常慢。MyISAM则会重建表对于自增长的字段，InnoDB中必须包含只有该字段的索引，但是在MyISAM表中可以和其他字段一起建立联合索引MyISAM是默认引擎，InnoDB需要指定MYISAM的性能更优，占用的存储空间少
分表
垂直分表
就是将一个表按照字段来分，每张表保证有相同的主键就好。一般来说，将常用字段和不常用字段分表来放。
优势：比没有分表来说，提高了查询速度，降低了查询结果所用内存；
劣势：没有解决大量记录的问题，对于单表来说随着记录增多，性能还是下降很快；
。
水平拆分
把原来一个表拆分成多个表，每个表的结构都一样，解决单表数据量大的问题。
如：现在有100万用户在线访问，就要进行至少100万次请求，如果将它分成100个表即user0~user99,那么利用一定的算法我们就分担了单个表的访问压力，每个表只有1万个请求（当然，这是理想情况下！） 实现mysql 分表的关键在于：设计良好的算法来确定"什么时候情况下访问哪个表"。一般采用有多少分表就 取模（%）多少的方式，确定数据在哪个表中或插入数据到那个表中，分表后每个分表的主键不要自增，否则对程序员带来不必要麻烦
主从复制与读写分离
主从复制
分为同步复制和异步复制，实际复制架构中大部分为异步复制。 链接
复制的基本过程如下：
- Slave上面的IO进程连接上Master，并请求从指定日志文件的指定位置（或者从最开始的日志）之后的日志内容；
- Master接收到来自Slave的IO进程的请求后，通过负责复制的IO进程根据请求信息读取制定日志指定位置之后的日志信息，返回给Slave 的IO进程。返回信息中除了日志所包含的信息之外，还包括本次返回的信息已经到Master端的bin-log文件的名称以及bin-log的位置；
- Slave的IO进程接收到信息后，将接收到的日志内容依次添加到Slave端的relay-log文件的最末端，并将读取到的Master端的 bin-log的文件名和位置记录到master-info文件中，以便在下一次读取的时候能够清楚的告诉Master“我需要从某个bin-log的哪个位置开始往后的日志内容，请发给我”； 4.Slave的Sql进程检测到relay-log中新增加了内容后，会马上解析relay-log的内容成为在Master端真实执行时候的那些可执行的内容，并在自身执行。
读写分离
基本原理是让主数据库处理写方面事务，让从库处理SELECT查询。链接
使用mysql-proxy来实现或者使用Amoeba for MySQL实现，其是一款优秀的中间件软件，同样可以实现读写分离，负载均衡等功能，并且稳定性也高于mysql-proxy
分库
随着数据量增加也许单台DB的存储空间不够，随着查询量的增加单台数据库服务器已经没办法支撑。这个时候可以再对数据库进行水平区分或按照业务区分。
分区
表分区，是指根据一定规则，将数据库中的一张表分解成多个更小的，容易管理的部分。从逻辑上看，只有一张表，但是底层却是由多个物理分区组成。
表分区与分表的区别
分表：指的是通过一定规则，将一张表分解成多张不同的表。比如将用户订单记录根据时间成多个表。 分表与分区的区别在于：分区从逻辑上来讲只有一张表，而分表则是将一张表分解成多张表。
表分区有什么好处
- 与单个磁盘或文件系统分区相比，可以
存储更多的数据。 分区表更容易维护。例如：想批量删除大量数据可以清除整个分区优化查询，在where语句中包含分区条件时，可以只扫描一个或多个分区表来提高查询效率；涉及sum和count语句时，也可以在多个分区上并行处理，最后汇总结果。 4.避免某些特殊的瓶颈，例如InnoDB的单个索引的互斥访问，ext3问价你系统的inode锁竞争等。
分区表的限制因素
一个表最多只能有1024个分区。- 如果
分区字段中有主键或者唯一索引的列，那么所有有主键列和唯一索引列都必须包含进来。即：分区字段要么不包含主键或者索引列，要么包含全部主键和索引列。 分区表中无法使用外键约束MySQL的分区适用于一个表的所有数据和索引，不能只对表数据分区而不对索引分区，也不能只对索引分区而不对表分区，也不能只对表的一部分数据分区。
MySQL支持的分区类型有哪些
- RANGE分区： 这种模式允许将数据划分不同范围。例如可以将一个表通过年份划分成若干个分区
- LIST分区： 这种模式允许系统通过预定义的列表的值来对数据进行分割。按照List中的值分区，与RANGE的区别是，range分区的区间范围值是连续的。
- HASH分区 ：这中模式允许通过对表的一个或多个列的Hash Key进行计算，最后通过这个Hash码不同数值对应的数据区域进行分区。例如可以建立一个对表主键进行分区的表。
- KEY分区 ：上面Hash模式的一种延伸，这里的Hash Key是MySQL系统产生的。