数据库——总结（1）

总结数据库锁和优化知识

1.数据库锁机制：用来保证并发下，事务的隔离性和数据的正确性。

按细粒度划分：可分为表级锁、行级锁、页级锁（MySQL）
按锁级别划分，可分为共享锁、排他锁
按使用方式划分，可分为乐观锁、悲观锁

1）表级锁就是锁住表
2）行级锁就是锁住数据行（mysql通过索引锁住行，oracle通过数据行）
3）页级锁就是锁住一组相邻的数据

4）共享锁：就是某个事务对某个数据加上这个锁，只能对数据进行读取，同时其他事务也能对这个数据进行读取，所有事务都不能修改
5）排它锁：就是某个事务对某个数据加上这个锁，既可以修改也可以读取，其他事务不能读取也不能修改

6）乐观锁：就是各个事务处理数据互不影响，等提交时，会检查数据有没有被修改过，若没修改过，则提交，若修改过，则通知用户让用户来决定如何处理
7）悲观锁：就是认为各个事务处理数据会相互影响，所以必须给数据加个锁，其他事务不能对我的数据进行一些操作

2.数据库引擎：不同的引擎会对数据库有不同的作用和设置，提供不同的功能。
mysql的引擎：ISAM、MyISAM、HEAP（也称为MEMORY）、CSV、BLACKHOLE、ARCHIVE、PERFORMANCE_SCHEMA、InnoDB、 Berkeley、Merge、Federated和Cluster/NDB等

其中InnoDB支持行锁，当事务不是通过索引访问数据，则加锁为页级锁。所以支持不代表一定使用这个锁

3.事务
1）事务的特性（ACID）：原子性，一致性，隔离性，持久性
2）读取数据有三种情况：脏读，不可重复读，幻读
3)事务隔离级别：Read uncommitted,Read committed ,Repeatable read,Serializable
                  √: 可能出现    ×: 不会出现
            级别                脏读 不可重复读幻读
Read uncommitted √√ √
Read committed       ×√ √
Repeatable read       ×× √
Serializable       ×× ×



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针对数据库系统概论书本上的知识：

1.数据库优化
1）sql语句的优化：代数优化，物理优化。这两个优化是数据库管理系统自动帮我们优化。但是对于sqlite这样的数据库，需要自己对sql语句进行优化
代数优化：1.对关系代数表达式进行等价交换，如连接，笛卡尔积的交换律 2.利用启发式规则，如选择运算尽可能先做
物理优化：1.启发式优化，（1）选择不同路径操作。如直接全表查询，还是通过索引找到指针，再根据指针从全表找到数据
（2）选择不同算法，如嵌套循环还是排序-合并
 2.代价估算。根据数据字典估算代价。如计算每种索引的代价，选择最小代价的索引操作
2）带宽增大，利用更好的网络，降低延迟和阻塞几率
3）硬件主机配置提高

2.并发操作导致的数据不一致情况：丢失修改，不可重复读，读脏数据

3.封锁（加锁）
1）锁类型：排他锁（X锁），共享锁（S锁）
2）封锁协议：类似于事务隔离级别，但是他们不一样。
三级封锁协议，其实通过X，S锁的概念，即实现了这三级封锁协议
3)活锁：没有发生死锁，但由于调度的选择，导致某个事务一直等待下去。通过先来先服务策略可避免。
死锁：事务之间相互请求对方已经加的锁，导致的情况。
死锁预防：一次封锁法，顺序封锁法。
死锁诊断与解除（数据库普通使用的解除死锁的方法）：超时法，等待图法（图的应用）。

4.并发调用的可串行行
尽管利用封锁协议执行，解决并发，但是结果并不一定是正确的。若并发的事务最终的结果与串行执行结果一趟，则认为是可串行的，即是正确的。
1）冲突可串行化：一个调度序列在保证不改变冲突操作的次序，改变不冲突操作的次序，得到另一个调度序列，若这个序列是串行的，则称这个调度序列是冲突可串行的。

5.两段锁：第一阶段只能加锁，第二阶段只能解锁。遵守两段锁必定是可串行化的，即是正确的

6.封锁粒度：封锁对象的大小。
1）多粒度封锁：一个系统同时支持多种封锁粒度供不同事务选择。
多粒度封锁首先构造一个多粒度树，如此就会有显示封锁，隐式封锁。
显示封锁：事务直接加到对象上的锁
隐式封锁：多粒度树上级对象加锁，对应的下级对象自动加了锁。

2）意向锁：用来表明一个对象加意向锁，这个对象下级对象正在被加锁。
分类：意向共享锁（IS），意向排他锁（IX），共享意向排它锁（SIX）

7.其他并发控制机制：时间戳，乐观控制法（就是乐观锁），多版本并发。