一 B+树逻辑特征：

1)m阶b+树要求每个节点最多有m个子节点

2)有k个子节点的非叶子节点拥有k-1个键，键按照升序排列

3)所有节点key从小多大排序，子节点之间指针关联，子节点都子同一层

4)所有的上一出层节点元素都同时存在于子节点，在子节点元素中是最大(或最小)元素

5)方便范围 主键查询

6)方便排序和分页

B+结构体

class Node {//非叶节点Node parent;Node[] childs;Object[] keys;}class LeafNode {//叶节点Node parent; Object values[]; LeafNode left; LeafNode right;}

二 B+树 聚集索引

1)数据库不是一条条读写，innodb最小的存储单元是页(page)是按页读取,一页16k大小

2)除了最低层页存储了记录外，其他层存储的是key值，数据页与页之间链表关联

3)查询从根节点查询，根据key找到对于的页，找到数据页，在已经排好序的页内部查询，

树的高度2到3层，最多3次查询页数据就查询出来记录

4)每个表都有一个聚集索引，索引就是数据，数据就是索引

三 B+树辅助索引

1)辅助索引和聚集索引结构类似，区别在于辅助索引的叶子节点的页不存储数据行，而是存的主键值，所以在辅助索引查询时，会查询2课B+树，先从辅助索引查询主键，在从聚集索引查询最终的记录。

四 数据库的锁

按照锁的粒度可以有 锁表，锁行，锁住一个范围(gap)

按照锁的模式有：共享，排他，意向

1)共享锁 S lock 允许事务都取一行数据

2)排他锁 X lock 允许事务删除或者更新一行数据

3)意向共享锁 IS

4)意向排他锁 IX

意向锁的作用

意向锁锁的粒度是表级别的锁，行排他锁 和表排他锁锁是不兼容的，如果事务A加了某行 行排他锁，事务B 要加一个表级别排他锁，事务B 怎么判断有了行锁呢，它需要遍历表中所有行记录判断有没有行排他锁，这种判断效率太低，那么可以通过意先锁来处理，事务A 加排他行锁时，会在表级别上加意向排他锁，事务B在加表排他锁时，直接查看有没有在表上的意向锁，如果有的话，就阻塞。

通过意向锁来串起两个不同粒度(表 行)的锁之间如何做互斥判断

5)间隙锁(gap lock)临建锁(next-key lock)

案例：

建立表t,插入主键值1,2,3,4,7,8, 6条记录，在事务为可重复读的情况下开启两个会话，会话A执行

Select* from t where a<6 lock in share mode 在会话A 没有提交事务释放锁的时候 ，开启会话B执行

Insert into t 5,那么会话B会阻塞，事务A 有一个next-key lock 锁定(负无穷到6)，如果插入的不是这个范围的是可以的。在事务隔离级别是 可重复读的模式下，就是加了范围锁，保证事务可重复读。

五 一致性非锁定读，多版本控制(MVCC)

非锁定读是没有阻塞的，读取不会占用和等待表上的锁，它读取是是行记录版本快照

，在读已提交的事务级别，一致性非锁定读是被锁定行的最新的一份快照

在可重复读的事务级别，一致性非锁定读 读取的是事务开始时候的数据版本

示例：

事务A读已提交

事务A可重复读情况

Mvcc原理

1) DATA_TRX_ID：最近更新这条记录的Transaction ID，数据库每开启一个事务，事务ID都会增加，每个事务拿到的ID都不一样

2) DATA_ROLL_PTR：用来存储指向Undo Log中旧版本数据指针，支持了事务的回滚

事务读已提交情况：事务A 插入数据Insert into table value 1,2018-4-28

当前读的事务ID为read_id，记录当前存储的事务ID为tid，当前系统中未提交的事务中(Read_View中)的最大最小事务ID分别为max_tid和min_tid，那么数据时间点3情况

read_id=3,tid=2,Read_view(2,3)

时间点5

read_id=3,tid=2,Read_view(3,3)

如果事务是可重复读 Read_view(2,3)

六 读加锁 select ...for update 和select .. lock in share mode

除串行select语句都是非一致性锁定读,如果需要读加锁 可以用for uodate 和lock in shard mode 语句。

1)for update 读取的行 加排他锁。

2)Lock in shard mode 读取的记录加共享锁。

事务没有提交锁是不会释放的。

七 事务并发导致的问题

八 事务隔离级别

怎么解决更新丢失问题？

案例：商品(product)库存量 (Stock)并发扣减问题

减库存代码逻辑

Select stock from product where id =1If(stock==0){ 扣减失败，提示库存不足}Update product set stock-1 where id =1

多线程并发访问 会出现库存为-1的情况，原因事务 AB 同时读取到库存为1，查询和共享操作没有原子性。

解决方法

1利用单个sql语句的原子性

Update product set stock-1 where id =1 and stock >0

2 悲观锁

Select stock from product where id =1 for updateIf(stock==0){ 扣减失败，提示库存不足}Update product set stock-1 where id =1

3乐观锁 CAS思想

While(!result){ Select stock,version from product where id =1 If(stock==0){ 扣减失败，提示库存不足 } result =update product set stock-1 ,version=version+1 where id =1 and version =version}

4 单机synchronized,注意锁的粒度是在当前的商品，分布式锁