MySQL索引、事务、存储引擎

索引

什么是索引(index）

数据库中的索引与书籍中的目录类似

• 在一本书中，无须阅读整本书，利用目录就可以快速査找所需信息
• 书中的目录是一个词语列表，其中注明了包含各个词的页码

数据库索引

• 在数据库中，索引使数据库程序无须对整个表进行扫描，就可以在其中找到所需数据
• 数据库中的索引是某个表中一列或者若干列值的集合，以及物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单

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干倍
• 可以降低数据库的IO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

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

索引的分类

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

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

外键

主表中的外键是令一张表的主键

创建索引

• 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
普通索引
语法：
create index <索引的名字> on 表名(需要索引的关键字)；

mysql> create index name on test(name);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> show index from test\G;  #展示test表的索引
*************************** 1. row ***************************
        Table: test
   Non_unique: 0
     Key_name: PRIMARY
 Seq_in_index: 1
  Column_name: id
....省略内容

mysql> desc test;  #查看表结构
+---------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field   | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+---------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id      | int(4)      | NO   | PRI | NULL    |       |
| name    | char(10)    | NO   | MUL | NULL    |       |	#MUL表示有索引
| address | varchar(50) | YES  |     | 666666  |       |
+---------+-------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

创建唯一性索引
语法：
create unique index <索引的名字> on 表名(需要索引的关键字)；

mysql> create unique index address on test(address);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> desc test;
+---------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field   | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+---------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id      | int(4)      | NO   | PRI | NULL    |       |
| name    | char(10)    | NO   | MUL | NULL    |       |
| address | varchar(50) | YES  | UNI | 666666  |       |
+---------+-------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

删除索引

mysql> drop index name on test;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> drop index address on test;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

创建组合索引

mysql> create table test2(id int(4) auto_increment,
    -> name char(10) not null,
    -> address varchar(30) default 'weizhi',
    -> age int(3) not null,
    -> index test2(id,name,address,age));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> select * from test2;
Empty set (0.00 sec)

mysql> show index from test2\G;
*************************** 1. row ***************************
        Table: test2
   Non_unique: 1
     Key_name: test1
 Seq_in_index: 1
  Column_name: id
    Collation: A
....省略内容

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

事务特点

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

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

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

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

如何操作事务

• 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

控制事务的方法

• 手动对事务进行控制的方法
  • 事务处理命令控制
  • 使用set设置事务处理方式

控制事务的命令

• 使用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

mysql> create database ccc;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> begin;	#开始事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> create table ccc(id int(5) primary key auto_increment,name  char(10) not null,agr char(100) default 'weizhi');
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec

mysql> commit; #提交事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into ccc values(1,'wangwu','22');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from ccc;	#查看表内容
+----+--------+------+
| id | name   | agr  |
+----+--------+------+
|  1 | wangwu | 22   |
+----+--------+------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> rollback;	#回滚
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from ccc;	#再查看
Empty set (0.00 sec)

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into ccc values(2,'lisi','33');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> savepoint c1;	#创建存档点 c1
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from ccc;
+----+--------+------+
| id | name   | agr  |
+----+--------+------+
|  1 | wangwu | 22   |
|  2 | lisi   | 33   |
+----+--------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> rollback to c1; #退回到c1
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from ccc;
+----+--------+------+
| id | name   | agr  |
+----+--------+------+
|  1 | wangwu | 22   |
+----+--------+------+
1 row in set (0.00 sec)

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

MyISAM

MyISAM是默认存储引擎（Mysql5.1前）。它基于更老的ISAM代码，但有很多有用的扩展。（注意MySQL 5.1不支持ISAM）。 每个MyISAM在磁盘上存储成三个文件，每一个文件的名字均以表的名字开始，扩展名指出文件类型。

• MylSAM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

• 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

• 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

• MylAM支持的存储格式

  • 静态表
  • 动态表
  • 压缩表

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

lnnoDB

InnoDB，是MySQL的数据库引擎之一，现为MySQL的默认存储引擎，为MySQL AB发布binary的标准之一。InnoDB由Innobase Oy公司所开发，2006年五月时由甲骨文公司并购。与传统的ISAM与MyISAM相比，InnoDB的最大特色就是支持了ACID兼容的事务（Transaction）功能，类似于PostgreSQL。

lnnoDB特点

• 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
• 能非常高效的缓存索引和数据
• 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前不支持全文索引，5.5后支持全文索引
• 对硬件资源要求还是比较高的场合

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，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

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

• 索引的支持

  • 建立索引在搜索和恢复数据库中的数据时能显著提高性能
  • 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

  • 可根据企业业务是否要支持事务选择存储引擎
  • 可根据企业业务是否要支持事务选择存储引擎

查看表的存储引擎

mysql> SHOW CREATE TABLE GAODA（表名）;
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                                                                                                    |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| GAODA | CREATE TABLE "GAODA" (
  "ID" int(3) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  "NAME" varchar(20) NOT NULL,
  "BRITH" varchar(10) DEFAULT '未知',
  PRIMARY KEY ("ID")
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8   |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

修改存储引擎

方法一
直接修改

alter table 表名 engine=引擎；
mysql> ALTER TABLE GAODA ENGINE=MYISAM;
Query OK, 2 rows affected (0.02 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

方法二
修改配置文件

vim /etc/my.cnf
[mysqld]
……省略部分……
default-storage-engine=InnoDB

方法三
创建表时指定引擎

mysql> CREATE TABLE YINQING(ID INT(3) NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT ,
    -> NAME VARCHAR(20) NOT NULL,
    -> AGE INT(3) 
    -> )ENGINE=MYISAM;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

查看表的存储引擎