理论——MySQL索引、事务与存储引擎

it2023-05-18  78

文章目录

一、索引1.1 概念1.2 索引的作用1.3 索引的分类1.3.1 普通索引1.3.2 唯一性索引1.3.3 主键索引1.3.4 组合索引(单列索引与多列索引)1.3.5 全文索引 1.4 创建索引的原则依据 二、事务2.1 概念2.2 事务的ACID特点2.2.1 原子性(Atomicity)2.2.2 隔离性(Isolation)2.2.3 持久性(Durability)2.2.4 一致性(Consistency) 2.3 事务控制语句 三、存储引擎3.1 概念3.2 MyISM3.2.1 MyISM的介绍3.2.2 MyISAM使用的生产场景举例 3.3 InnoDB3.3.1 InnoDb介绍3.3.2 InnoDB使用生产场景分析 3.4 企业选择存储引擎依据3.5 修改存储引擎

一、索引

1.1 概念

数据库索引

是一个排序的列表,存储着索引值和这个值所对应的物理地址无需对整个表进行扫描,通过物理地址就可以找到所需数据是表中一列或若干列值排序的方法需要额外的磁盘空间

1.2 索引的作用

设置了合适的索引之后,数据库利用各种快速的定位技术,能够大大加快查询速率特别是当表很大时,或者查询涉及到多个表时,使用索引可使查询加快成千倍可以降低数据库的IO读写成本,并且索引还可以降低数据库的排序成本通过创建唯一性索引保证数据表数据的唯一性可以加快表与表之间的连接在使用分组和排序时,可大大减少分组和排序时间

1.3 索引的分类

1.3.1 普通索引

■ 最基本的索引类型,而且它没有唯一性之类的限制 ■ 创建方式 ◆ 第一种方法:create方法创建

mysql> create index index_age on info (age); mysql> show index from info; '###查看表中的索引'

◆ 第二种方法:alter table方法创建

mysql> alter table info add index index_age (age);

◆ 第三种方法:新建表的方法创建

mysql> create table info ( -> id int(4) not null primary key auto_increment, -> name varchar(10) not null, -> score decimal not null, -> hobby int(2) not null default '1', -> index index_scrore (score));

■ 删除普通索引

mysql> drop index index_age on info;

1.3.2 唯一性索引

■ 与“普通索引”基本相同 ■ 与普通索引的区别是索引列的所有值只能- 出现一次,一必须唯一 ■ 创建唯一索引的方式 ◆ 第一种方法:create方法创建

mysql> create unique index unique_name on info (name);

◆ 第二种方法:alter table方法创建

mysql> alter table info add unique index_name (name);

◆ 第三种方法:新建表的方法创建

mysql> create table info ( -> id int(4) not null primary key auto_increment, -> name varchar(10) not null, -> score decimal not null, -> hobby int(2) not null default '1', -> unique index name (score));

1.3.3 主键索引

■ 是一种特殊的唯一性索引,指定为“PRIMARY KEY” ■ 一个表只能有一个主键,不允许有空值 ■ 创建主键索引的方式

mysql> create table info (id int(4) not null auto_increment,name varchar(10) not null,age int(3) not null,primary key (`id`));

1.3.4 组合索引(单列索引与多列索引)

■ 可以是单列上创建的索引,也可以是多列上创建的索引 ■ 最左原则,从左往右依次执行 ■ 创建组合索引的方式

mysql> create table info ( -> name varchar(10) not null, -> age int(3) not null, -> sex tinyint(1) not null, -> index info(name,age,sex));

1.3.5 全文索引

■ MySQL从3.23.23版开始支持全文索引和全文检索 ■ 索引类型为FULLTEXT ■ 可以在CHAR、VARCHAR或TEXT类型的列上创建

mysql> create table user4 ( -> id int(11) not null auto_increment, -> tile char(255) character set utf8 collate utf8_general_ci not null, -> content text character set utf8 collate utf8_general_ci not null, -> primary key (`id`), -> fulltext (content));

1.4 创建索引的原则依据

表的主键、外键必须有索引数据量超过300行的表应该有索引经常与其他表进行连接的表,在连接字段上应该建立索引唯一性太差的字段不适合建立索引更新太频繁地字段不适合创建索引经常出现在 Where子句中的字段,特别是大表的字段,应该建立索引索引应该建在选择性高的字段上索引应该建在小字段上,对于大的文本字段甚至超长字段,不要建索引(可以是fulltext索引)

二、事务

2.1 概念

■ 事务是一种机制、一个操作序列,包含了一组数据库操作命令,并且把所有的命令作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求,即这一组数据库命令要么都执行,要么都不执行;当执行不成功时,会回滚,回到事务的起点 ■ 事务是一个不可分割的工作巡逻单元,在数据库系统上执行并发操作时,事务是最小的控制单元 ■ 适用于多用户同时操作的数据库系统的场景,如银行、保险公司及证券公司交易系统等等 ■ 通过事务的整体性以保证数据的一致性

2.2 事务的ACID特点

2.2.1 原子性(Atomicity)

事务是一个完整的操作,事务的各元素是不可分的(原子的)事务中的所有元素必须作为一个整体提交或回滚如果事务中的任何元素失败,则整个事务将失败原子性就是回滚机制

2.2.2 隔离性(Isolation)

对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的,这表明事务必须是独立的,它不应以任何方式依赖于或影响其他事务修改数据的事务可以在另一个使用相同数据的事务开始之前访问这些数据,或者在另一个使用相同数据的事务结束之后访问这些数据

2.2.3 持久性(Durability)

事务持久性不管系统是否发生故障,事务处理的结果都是永久的一旦事务被提交,事务的效果被永久地保留在数据库中不可逆性,除非使用回滚操作

2.2.4 一致性(Consistency)

当事务完成时,数据必须处于一致状态:在事务开始之前,数据库中存储的数据处于一致状态;在正在进行的事务时,数据可能处于不一致的状态;当事务成功完成时,数据必须再次回到已知的一致状态

2.3 事务控制语句

MySQL事务默认是自动提交的,当SQL语句提交时事务便自动提交

begin(start transaction):显式地开始一个事务commit(commit work):提交一个事务,二者等阶,commit会提交事务,并使已对数据库进行的所有修改变为永久性的rollback(rollback work):回滚一个事务,二者等阶,回滚会结束用户的事务,并撤销正在进行的所有未提交的修改savepoint:创建保存点,一个事务可以有多个保存点release savepoint:删除一个事务的保存点,当没有指定的保存点时,执行该语句会出异常rollback to:把事务回滚到标记点set transaction:用来设置事务的隔离级别。InnoDB存储引擎提供事务的隔离级别有:read uncommitted、read committed、repeatable read和serializable

注: ①事务一旦被rollback,不可以重复rollback;rollback和commit代表事务的结束。 ②一旦用set autocommit=0,后续操作都在内存中,除非用commit提交;若使事务自动提交,使用set autocommit=1. MYSQL事务处理主要有两种方法: 方法一: 事务处理命令控制事务

begin:开始一个事务rollback:事务回滚commit:事务确认

方法二: 使用set命令进行控制

set autocommit=0:禁止自动提交set autocommit=1:开启自动提交

三、存储引擎

3.1 概念

■ MySQL中的数据用各种不同的技术存储在文件中,每一种技术都使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平并最终提供不同的功能和能力,这些不同的技术以及配套的功能在MySQL中称为存储引擎 ■ 存储引擎就是MySQL将数据存储在文件系统中的存储方式或者存储格式 ■ 目前MySQL常用的两种存储引擎

MyISAMInnoDB

■ mysql存储引擎是mysql数据库服务器中的组件,负责为数据库执行实际的数据I/O操作 ■ mysql系统中,存储引擎处于文件系统之上,在数据保存到数据文件之前会传输到存储引擎,之后按照各个存储引擎的存储格式进行储存

3.2 MyISM

3.2.1 MyISM的介绍

■ MyISAM不支持事务,也不支持外键 ■ 访问速度快 ■ 对事务完整性没有要求 ■ MyISM在磁盘上存储成三个文件

.frm文件存储表定义数据文件的扩展名为.MYD(MYData)索引文件的扩展名是.MYI(MYIndex)

■数据库在读写过程中相互阻塞

会在数据写入的过程阻塞用户数据的读取也会在数据读取的过程中阻塞用户的数据写入

■ ISAM是一个定义明确且历经时间考验的数据表格管理方法,在设计之时就考虑到数据库被查询的次数要远大于更新的次数 ■ 数据单独写入或读取,速度过程较快且占用资源相对较少 ■ MyISAM支持的存储格式

静态表动态表压缩表

3.2.2 MyISAM使用的生产场景举例

■ 公司业务不需要事务的支持 ■ 一般单方面读取/写入数据比较多的业务 ■ MyISAM存储引擎读写都比较频繁的场景不适合 ■ 使用读写并发访问相对较低的业务 ■ 数据修改相对较少的业务 ■ 对数据业务一致性要求不是非常高的业务 ■ 服务器硬件资源相对比较差

3.3 InnoDB

3.3.1 InnoDb介绍

■ 支持事务:支持四个事务隔离级别 ■ 行级锁定,但是全表扫描时仍然会是表级锁定 ■ 读写阻塞与事务隔离级别相关 ■ 具有非常高效的缓存特性:能缓存索引,也能缓存数据 ■ 表与主键以簇的方式存储 ■ 支持分区、表空间,类似oracle数据库 ■ 支持外键约束,5.5以前不支持全文索引,5.5版本以后支持全文索引

对硬件资源要求还是比较高的场合

3.3.2 InnoDB使用生产场景分析

■ 业务需要事务的支持 ■ 行级锁定对高并发有很好的适应能力,但须确保查询是通过索引来完成 ■ 业务数据更新较为频繁的场景

如:论坛,微博等

■ 业务数据一致性要求较高

例如:银行业务

■ 硬件设备内存较大,利用Innodb交换的缓存能力来提高内存利用利弊,减少IO的压力

3.4 企业选择存储引擎依据

■ 需要考虑每个存储引擎提供了哪些不同的核心功能及应用场景 ■ 支持的字段和数据类型

所有引擎都支持通用的数据类型但不是所有的引擎都支持其它的字段类型,如二进制对象

■ 锁定类型:不同的存储引擎支持不同级别的锁定

表锁定:MyISAM行锁定:InnoDB

■ 索引的支持

建立索引在搜索和回复数据库中的数据的时候能够显著提高性能不同的存储引擎提供不同的制作索引的技术有些存储引擎根本不支持索引

■ 事务处理的支持

事务处理功能通过提供在向表中更新和插入信息期间的可靠性可根据企业业务是否要支持事务选择存储引擎

3.5 修改存储引擎

举例:

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