MySQL索引、事务与存储引擎

文章目录

• 一 索引介绍
• • 1.1 索引的概念
  • 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
  • 1.5 查看索引的方法
  • 1.6 删除索引的方法
  • 1.7 两张表之间建立内联
• 二 事务介绍
• • 2.1 事务的概念
  • 2.2 事务的ACID特点
  • 2.3、事务控制语句
  • 2.4 事务的控制方法
  • 2.5 事务的操作
• 三 存储引擎介绍
• • 3.1 存储引擎概念介绍
  • 3.2 myisam的介绍
  • 3.3 myisam适用的生产场景举例
  • 3.4 innodb特点介绍
  • 3.5 innodb适用生产场景分析
  • 3.6 企业选择存储引擎依据
  • 3.7 修改存储引擎

一 索引介绍

1.1 索引的概念

• 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
  是表中一列或者若干列值排序的方法
  需要额外的磁盘空间
• 补充：
  索引需要的额外的磁盘空间伴随着表直接存在
  阈值：300行以上的才建立索引，不然浪费磁盘空间

1.2 索引的作用

1. 数据库利用各种快速定位技术，能够大大加快查询速率
2. 当表很大或查询涉及到多个表时，可以成千上万倍地提高查询速度
3. 可以降低数据库的IO成本，并且还可以降低数据库的排序成本
   IO：输入（写入、更改数据），输出（读取数据）
4. 通过创建唯一性索引保证数据表数据的唯一性
5. 可以加快表与表之间的连接
6. 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，没有唯一性之类的限制
创建普通索引的方式
创建表时创建

• 直接创建
• 修改表结构方式创建
  

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，即必须唯一
创建唯一索引的方式
创建表时创建

• 直接创建
  
• 修改表结构方式创建
• 唯一索引
• 唯一可以为空，但是空只能一次。

1.3.3 主键索引

是一种特殊的唯一索引，指定为“primary key”
一个表只能有一个主键，不允许有空值（非空且唯一）

• 创建主键索引的方式
  创建表时创建
  
• 修改表时创建

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，也可以是在多列上创建的索引
最左原则，从左往右依次执行

• 创建组合索引的方式

1.3.5 全文索引

• 创建表时创建全文索引
  
• 在已存在的表上创建全文索引
  
• 通过SQL语句alter table创建全文索引
  

1.4 创建索引的原则依据

1. 表的主键、外键必须有索引
2. 数据量超过300行的表应该有索引
3. 经常与其他表进行连接的表，在连接字段上应该建立索引
4. 唯一性太差的字段不适合建立索引
5. 更新太频繁地字段不适合创建索引
6. 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
7. 索引应该建在选择性高的字段上
8. 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

1.5 查看索引的方法

• 语法格式
  show index from table_name\G；（\G：竖着显示）
  

• 查看索引的示例
  

1.6 删除索引的方法

• 语法格式
  drop index index_name on table_name;
  
• alter table table_name drop index index_name;
  

1.7 两张表之间建立内联

• create table user(id int(10) not null auto_increment primary key, name vant(2));
• insert into user(name,score,hobby) values(‘zhangsan’,88,2),(‘lisi’,66,1),(‘wangwu’,77,3);
  
• create table hob(id int(2) not null primary key, hob_name varchar(40) not null);
• insert into hob(id,hob_name) values(1,‘聊天’),(2,‘看书’),(3,‘游泳’);
• select * from user inner join hob on user.hobby=hob.id;
• select user.name,hob.hob_name from user inner join hob on user.hobby=hob.id;

二 事务介绍

2.1 事务的概念

1. 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
2. 事务是一个不可分割的工作逻辑单元，在数据库系统上执行并发操作时，事务是最小的控制单元
3. 适用于多用户同时操作的数据库系统的场景，如银行、保险公司及证券交易系统等等
4. 通过事务的整体性以保证数据的一致性
5. 如果事务成功了一部分，一部分未成功，则执行回滚，回到事务的起点，重新开始操作

2.2 事务的ACID特点

• 补充：数据库设计三大范式
  第一范式：如果数据表中的所有字段值都是不可分解的原子值，就说明该数据库满足了第一范式。
  第二范式是在第一范式的基础上的。需要确保数据库表中的每一列都和主键有关，而不是只与主键的某一部分相关（主要针对联合主键而言）。也就是说在一个数据表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。
  第三范式：确保每列都和主键列直接相关，而不是间接相关。

• 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
  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

• 一致性（Consistency）
  当事务完成时，数据必须处于一致状态
  在事务开始前，数据库中存储的数据处于一致状态
  在正在进行的事务中，数据可能处于不一致的状态
  当事务成功完成时，数据必须再回到已知的一致状态

• 隔离性（Isolation）
  对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的，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

• 持久性
  指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，事务的效果会被永久地保留在数据库中

2.3、事务控制语句

1. 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
2. 事务控制语句
   begin 事务的开始
   commit 提交
   rollback 回滚
   savepoint 存档点名称 存档点
   release savepoint 存档点名称 删除存档点
   rollback to 存档点名称 回滚到某个存档点
   set transaction 设置事务

2.4 事务的控制方法

●手动对事务进行控制的方法
事务处理命令控制事务
begin：开始一个事务
commit：提交一个事务
rollback：回滚一个事务
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（默认）

2.5 事务的操作

• 创建的数据表存储引擎必须是innodb，才支持事务（5.7版本默认就是innodb）
  
  
  注意：只能向前回滚，无法向后回滚

三种情况事务开始：
begin；
set autocommit=0；
start transaction

三种情况结束事务：
commit；
set autocommit=1；
rollback

三 存储引擎介绍

3.1 存储引擎概念介绍

• 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
  MyISAM
  InnoDB
  （innodb支持事务，myisam不支持事务）
• 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
  使用特殊存储引擎的主要优点之一在于：
  仅需提供特殊应用所需的特性
  数据库中的系统开销较小
  具有更有效和更高的数据库性能
• 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存储

3.2 myisam的介绍

• myisam不支持事务，也不支持外键
• 访问速度快
• 对事物完整性没有要求
• myisam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)
• 表级锁定形式，数据在更新时锁定整个表（不允许两个人同时操作）
• 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
• 数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少
• myisam
  静态表
  动态表 （直接写入的，数据会随时变的）
  压缩表

3.3 myisam适用的生产场景举例

• 公司业务不需要事务的支持
• 单方面读取或写入数据比较多的业务
• myisam存储引擎数据读写都比较频繁场景不适合
• 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

3.4 innodb特点介绍

• 支持事务：支持4个事务隔离级别
• 行级（读写分离）锁定，但是全表扫描仍然会是表级锁定
• 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

3.5 innodb适用生产场景分析

• 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，但需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
  如：银行业务
• 硬件设备内存较大（因为事务都先放内存），利用innodb较好的缓存能力来提高内存利用率，减少磁盘IO的压力

3.6 企业选择存储引擎依据

• 需要考虑每个存储引擎提供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
  行锁定

3.7 修改存储引擎

• 方法1：alter table 修改
  alter table table_name engine=引擎；
  
  
• 方法2：修改my.cnf，指定默认存储引擎并重启服务
  在[mysqld]下面添加default-storage-engine=InnoDB
• 方法3：create table创建表时指定存储引擎
  create table 表名（字段）engine=引擎