MySQL数据库之索引、事务、存储引擎详细讲解

一、索引

1.1 索引的概念

  • 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
  • 无须对整个表进行扫描，通过物理地址就可以找到所需数据

（数据库索引类似书中的目录，通过目录就可以快速査找所需信息）

1.2 索引的作用

  • 建立索引之后，数据库利用各种快速定位技术，能够大大加快查询速率
  • 当表很大或查询涉及多个表时，可以成千上万倍的提高查询速度
  • 可以降低数据库的IO成本，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

1.3 索引的优缺点

  • 优点：可以快速的找到所需要的的资源
  • 缺点：占用空间

1.4 索引分类

  • 普通索引
    • 这是最基本的索引类型，而且它没有唯一性之类的限制
  • 唯一性索引
    • 这种索引和前面的“普通索引”基本相同，但有一个区别：索引列的所有值都只能出现一次，即必须唯一
  • 主键
    • 主键是一种唯一性索引，但它必须指定为“ PRIMARY KEY
  • 全文索引
    • MySQL从32323版开始支持全文索引和全文检索。在 MySQL中全文索引的索引类型为 FULLTEXT，全文索引可以在 ARCHAR或者TEXT类型的列上创建
  • 单列索引与多列索引
    • 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

1.5 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，最好不要建索引
  • 对于大字段非要建索引，选择建全文索引

1.6 如何创建索引

  • 根据企业需求选择了合适的索引之后，可使用 CREATE INDEX创建索引
  • CREATE INDEX加上各个索引关键字便可创建各个类型的索引
  • 创建普通索引
1 语法： 
2 create index <索引的名字> on tablename(列的列表)； 
3 例如：
4 create index salary on IT_salary;
5 '//一张表同一列可以做多个索引'
  • 创建唯一索引
1 语法：
2 create unique index <索引的名字> on tablename(列的列表);
3 例如：
4 create unique index salary_unique on IT_salary;
  • 创建主键索引
1 语法：
2 create table tablename([...],primary key(列的列表))；
3 alter table tablename add primary key(列的列表)；
4 例如：
5 alter table IT_salary add primary key;
6 '//创建主键索引的两种方式，创建表的时候指定主键索引和后期增加主键索引'
  • 创建全文索引
1 语法：
2 create fulltext index <索引的名字> on tablename（列的列表）;
3 例如：
4 create fulltext index full_index_addr on IT_salary(addr);
5 '//全文索引：往往用于字符串，而不适用于数值类型'

1.7 如何查看索引

1 语法：
2 show index from tablename;
3 show keys from tablename;
4 例如：
5 show index from player;
6 show keys from player;

1.8 删除索引的方法

1 语法：
2 DROP INDEX index_name ON table_name;
3 ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;
4 例如：
5 drop index index_puid on player;
6 alter table player drop index map

二、事务

2.1 什么是事务

  • 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
  • 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
  • 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
  • 通过事务的整体性以保证数据的一致性
  • 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

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

2.2.2 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，数据必须再次回到已知的一致状态

2.2.3 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

2.2.4 持久性（Durability）

  • 事务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 事务的操作

  • 默认情况下 MySQL的事务是自动提交的，当sql语句提交时事务便自动提交

2.3.1 控制事务的命令

  • 使用事务处理命令控制事务
    • bein：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

2.3.2 如何存档

1 格式：
2 savepoint <存档点名称>;
3 例如：
4 savepoint a1;

2.3.3 如何回滚

1 格式：
2 rollback  to <存档点名称>;
3 例如：
4 rollback to a1;        '//回到a1的存档点'
5 rollback;    '//回到begin'
6 '//rollback只能向前回滚，无法向后回滚'
7 '//commit提交后，事务结束，此时再次使用的rollback属于另一个新的事务，对于已经commit的事务没有任何作用'

总结：事务的结束是rollback回不去，或者是遇到commit；
用了set autocommit=0 禁止自动提交，除非遇到commit，后面所有操作都是保存在
内存中，不会被提交，事务没有结束。

三、存储引擎

3.1 什么是存储引擎 

  • 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

  • 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 MylSAM

3.2.1 什么是MylSAM

  • MyISAM存储引擎是 MySQL关系数据库系统5.5版本之前默认的存储引擎，前身是ISAM
  • 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
  • ISAM的特点
    • 优点：ISAM执行读取操作的速度很快
    • 优点：不占用大量的内存和存储资源
    • 缺点：不支持事务处理
    • 缺点：不能够容错
  • MyISAM管理非事务表，是lSAM的扩展格式
  • 提供ISAM里所没有的索引和字段管理的大量功能
  • MyISAM使用一种表格锁定的机制，以优化多个并发的读写操作
  • MyISAM提供高速存储和检索，以及全文搜索能力，受到web开发的青睐

3.2.2 什么生产场景适合使用MyISAM

  • 公司业务不需要事务的支持
  • 一般单方面读取数据比较多的业务，或单方面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

3.3 InnoDB

3.3.1 InnoDB有什么特点？

  • 支持事务：支持4个事务隔离级别
  • 行级锁定，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 什么生产场景适合使用InnoDB？

  • 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，例如：银行业务
  • 硬件设备内存较大，利用 Innodb较好的缓存能力来提高内存利用率，减少磁盘I/O的压力

3.4 生产环境中依据什么选择存储引擎？

    • 需要考虑毎个存儲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
      ●行锁定

    • 索引的支持
      ●建立索引在搜索和恢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 如何配置存储引擎

    • 在企业中选择好合适的存储引擎之后，就可以进行修改了

    • 修改步骤
      ●查看数据库可配置的存储引擎
      ●查看表正在使用的存储引擎
      ●配置存储引擎为所选择的类型

    • 使用 show engines查看系统支持的存储引擎

3.6 如何修改存储引擎

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