Java学习笔记（十二）

Mysql explain Extra

MySQL的EXPLAIN语句是优化数据库查询的重要手段，其中的Extra列包含了不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息。以下是对Extra列的详细介绍及举例：

一、Using filesort

• 解释：表示MySQL会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取。MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”。

• 示例：

  • 假设有一个表test，其中建立了(col1, col2, col3)三个字段的复合索引。如果查询时排序没有按照(col1, col2, col3)的顺序进行，就会产生外部的索引排序，即Using filesort，此时查询效率较低。
  • 反之，如果排序时按照(col1, col2, col3)的顺序进行，则不会使用外部的索引排序，查询效率较高。

二、Using temporary

• 解释：表示MySQL在对查询结果排序或分组查询时使用了临时表保存中间结果。

• 示例：

  • 假设有一个表test，其中建立了(col1, col2)两个字段的复合索引。如果查询时分组没有按照(col1, col2)的顺序进行，就会产生临时表和外部的索引排序，即Using temporary和Using filesort。
  • 反之，如果分组时按照(col1, col2)的顺序进行，则不会产生临时表，也不会使用外部的索引排序，查询效率较高。

三、Using index

• 解释：表示相应的SELECT操作中使用了覆盖索引（Covering Index），避免访问了表的数据行，效率较高。覆盖索引是指SELECT的数据列只用从索引中就能够取得，不必读取数据行。

• 示例：

  • 假设有一个表test_users，其中建立了(user_name, age)的复合索引。如果查询时SELECT的字段是user_name和age，且WHERE子句中的条件能够使用该复合索引，则Extra列会显示Using index，表示查询只使用了索引而没有访问表的数据行。

四、Using where

• 解释：表示查询中使用了WHERE子句进行过滤。

• 示例：

  • 假设有一个表test，查询语句为SELECT * FROM test WHERE age > 18。此时Extra列会显示Using where，表示查询中使用了WHERE子句对age字段进行过滤。

五、Using join buffer

• 解释：表示使用了连接缓存。这通常发生在连接操作（如JOIN）中，当驱动表（被连接的表，如LEFT JOIN左边的表或INNER JOIN中数据少的表）没有索引时，MySQL可能会使用连接缓存来提高查询效率。

• 示例：

  • 假设有两个表table1和table2，其中table1是驱动表且没有索引。查询语句为SELECT * FROM table1 INNER JOIN table2 ON table1.id = table2.id。此时如果Extra列显示Using join buffer，表示MySQL使用了连接缓存来提高查询效率。

六、Impossible where

• 解释：表示WHERE子句的值总是false，不能用来获取任何元组。

• 示例：

  • 假设有一个表test，查询语句为SELECT * FROM test WHERE 1=0。此时Extra列会显示Impossible where，表示WHERE子句的条件永远不满足，无法获取任何数据。

七、Select tables optimized away

• 解释：表示在没有GROUP BY子句的情况下，基于索引优化MIN/MAX操作或者对于MyISAM存储引擎优化COUNT(*)操作。这些优化可以在查询执行计划生成的阶段即完成，而不必等到执行阶段再进行计算。

• 示例：

  • 假设有一个使用MyISAM存储引擎的表test，查询语句为SELECT COUNT() FROM test WHERE age > 18。如果age字段上有索引，且查询执行计划显示Select tables optimized away，则表示MySQL在查询执行计划生成的阶段就完成了COUNT()操作的优化。

八、Distinct

• 解释：表示优化DISTINCT操作。在找到第一匹配的元组后即停止找同样值的动作，以提高查询效率。

• 示例：

  • 假设有一个表test，查询语句为SELECT DISTINCT age FROM test。如果Extra列显示Distinct，则表示MySQL在查询时优化了DISTINCT操作，只返回不重复的age值。

综上所述，MySQL EXPLAIN语句中的Extra列提供了关于查询执行计划的额外信息，有助于优化数据库查询。在实际应用中，可以根据Extra列的信息调整索引、查询语句等以提高查询效率。

Mysql explain key_len

在MySQL中，EXPLAIN语句是用来分析SQL查询的性能的。当你对一个查询使用EXPLAIN时，它会返回查询的执行计划，其中包含了诸如表的访问方式、使用的索引、扫描的行数等详细信息。在EXPLAIN的输出中，key_len是一个关键的列，它提供了关于MySQL在查询中使用的索引键长度的信息。

key_len 列的详细说明

key_len表示MySQL在查询中使用的索引键的总长度（以字节为单位）。这个长度是根据索引中的列的数据类型和长度来计算的。

如何计算 key_len

1. 单列索引：

   • 对于字符串类型（如CHAR, VARCHAR），key_len等于字符集的最大字节长度乘以列定义的字符数。例如，VARCHAR(255) CHARACTER SET utf8的key_len将是255 * 3 = 765字节（因为utf8字符集最多使用3个字节）。
   • 对于数值类型（如INT, BIGINT），key_len等于数据类型的大小。例如，INT类型的key_len是4字节，BIGINT是8字节。

2. 多列索引：

   • 当使用多列索引时，key_len是所有索引列长度的总和。

示例

假设有一个表users，定义如下：

CREATE TABLE users (id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,username VARCHAR(50) NOT NULL,email VARCHAR(100) NOT NULL,PRIMARY KEY (id),INDEX idx_username_email (username, email)
);

• 如果查询是SELECT * FROM users WHERE username = 'john';，并且MySQL决定使用idx_username_email索引，key_len将是username列的长度。假设username列使用的是utf8字符集，那么key_len将是50 * 3 = 150字节。
• 如果查询是SELECT * FROM users WHERE username = 'john' AND email = 'john@example.com';，并且MySQL决定使用idx_username_email索引，key_len将是username和email两列的长度之和。假设email列也使用utf8字符集，那么key_len将是50 * 3 + 100 * 3 = 450字节。

使用 key_len 的注意事项

• key_len可以帮助你理解MySQL是如何使用索引的，以及索引是否有效地减少了需要扫描的数据量。
• 如果key_len比预期的要小，可能是因为查询条件中只使用了索引的一部分列，或者是因为索引列有前缀索引（即只索引了列的前缀部分）。
• 在设计索引和查询优化时，key_len是一个重要的参考指标，但也要结合其他EXPLAIN输出信息（如type, rows, Extra等）来综合分析。

通过理解key_len的含义和计算方法，你可以更有效地使用MySQL的索引功能，从而优化查询性能。

为了统计一个List<String>中每种字符串的数量，并且将这些数量按顺序存储到一个List<Integer>中，你可以采用以下步骤：

1. 遍历输入的字符串列表。
2. 使用一个HashMap来记录每种字符串的出现次数。
3. 遍历完列表后，根据输入列表中的字符串顺序，从HashMap中提取对应的数量。
4. 将这些数量存储到一个新的List<Integer>中。

以下是Java代码示例：

import java.util.*;public class StringCounter {public static void main(String[] args) {List<String> input = Arrays.asList("a", "a", "b", "ck", "ck");List<Integer> counts = countStrings(input);System.out.println(counts); // 输出: [2, 1, 2]}public static List<Integer> countStrings(List<String> input) {Map<String, Integer> countMap = new HashMap<>();List<Integer> result = new ArrayList<>();// 统计每种字符串的数量for (String str : input) {countMap.put(str, countMap.getOrDefault(str, 0) + 1);}// 按照输入列表的顺序获取数量for (String str : input) {result.add(countMap.get(str));}return result;}
}

在这段代码中：

• countStrings方法接收一个List<String>作为输入，并返回一个List<Integer>。
• 使用HashMap<String, Integer>来存储每种字符串及其对应的数量。
• getOrDefault方法用于在HashMap中查找字符串的数量，如果字符串不存在，则返回默认值0，并随后加1。
• 第二个for循环遍历输入列表，并使用countMap来获取每种字符串的数量，然后将这些数量添加到结果列表中。

这种方法的时间复杂度是O(n)，其中n是输入列表的长度，因为我们需要遍历列表两次：一次用于统计数量，一次用于构建结果列表。空间复杂度也是O(n)，因为在最坏的情况下，HashMap中可能需要存储n个不同的字符串及其数量。然而，在实际应用中，由于可能存在重复的字符串，所以HashMap的大小通常远小于n。

Java 一个线程对象调用start方法实现多线程执行的原理

在 Java 中，当一个线程对象调用 start() 方法时，会触发一系列的操作来实现多线程的执行。以下是这一过程的详细原理：

1. 创建线程对象：
   首先，你通过创建一个 Thread 类的实例（或者一个继承自 Thread 类的子类实例）来定义一个线程对象。在这个线程对象中，你需要重写 run() 方法，该方法包含了线程要执行的任务代码。

2. 调用 start() 方法：
   当你调用线程对象的 start() 方法时，这个方法并不会直接执行 run() 方法中的代码。相反，它会做几件事情：

   • 检查线程状态：首先，start() 方法会检查线程的状态。如果线程已经启动过了（即它的状态不是 NEW），那么 start() 方法会抛出一个 IllegalThreadStateException 异常。
   • 设置线程状态：如果线程状态是 NEW，start() 方法会将线程的状态设置为 RUNNABLE（或更准确地说是 READY，因为线程可能还需要等待 CPU 时间片）。
   • 调用本地方法：start() 方法最终会调用一个本地方法（native method），这个本地方法会请求操作系统的线程调度器创建一个新的本地线程（native thread）。这个本地线程会被分配给一定的 CPU 时间片，以便执行。

3. 线程调度和执行：
   一旦操作系统创建了本地线程，这个线程就会开始执行。但是，它并不会直接执行 Java 线程对象的 run() 方法。相反，它会执行 JVM 提供的一段启动代码（这段代码是 JVM 的一部分，而不是 Java 代码）。这段启动代码会负责：

   • 在 JVM 内部维护一个对 Java 线程对象的引用。
   • 调用 Java 线程对象的 run() 方法。

   因此，当你看到 Java 线程对象的 run() 方法被执行时，实际上是在一个新的本地线程中，由 JVM 的启动代码间接调用的。

4. 线程终止：
   当 run() 方法执行完毕，或者线程因为某种原因（如抛出未捕获的异常）而终止时，本地线程也会相应地终止。JVM 会清理与这个线程相关的资源，并将其状态设置为 TERMINATED。

需要注意的是，直接调用 Java 线程对象的 run() 方法并不会启动一个新的线程。相反，它只会在当前线程中同步地执行 run() 方法中的代码。要启动一个新的线程，必须调用 start() 方法。

总结来说，Java 中一个线程对象调用 start() 方法实现多线程执行的原理涉及到线程状态的改变、本地线程的创建、JVM 启动代码的调用以及线程调度和执行等多个方面。