MYSQL高级： 索引和事务

一、索引

什么是索引？

一般的应用系统，读写比例在 10:1 左右，而且插入操作和一般的更新操作很少出现性能问题，在生产环境中，我们遇到最多的，也是最容易出问题的，还是一些复杂的查询操作，因此对查询语句的优化显然是重中之重。 说起加速查询，就不得不提到索引了

索引的优缺点

优点：
可以快速检索，提高查询效率；根据索引分组和排序，可以加快分组和排序
缺点：
1， 创建和维护索引要耗费时间
2，索引需要占用物理空间，一般来说，索引表占用的空间是数据表的 1.5 倍，同时，当对表中的数据进行更新操作时，索引也要动态地维护，这样就降低了数据的维护效率。

哪些表或列适合创建索引？

关于使用聚集和非聚集索引的原则：注意： 其中聚集索引的使用对查询性能的提升尤为重要，一定要建立在：
1) 您最频繁使用的、用以缩小查询范围的字段上；
2) 您最频繁使用的、需要排序的字段上。

索引失效的情况：

• 在组合索引中不能有列的值为 NULL，如果有，那么这一列对组合索引就是无效的；
• 在一个 SELECT 语句中，索引只能使用一次，如果在 WHERE 中使用了，那么在 ORDER BY 中就不要用了；
• LIKE 操作中，’%aaa%'不会使用索引，也就是索引会失效，但是‘aaa%’可以使用索引；
• 在索引的列上使用表达式或者函数会使索引失效；
• 在查询条件中使用不等于，包括<符号、>符号和！=会导致索引失效；
• 在查询条件中使用 IS NULL 或者 IS NOT NULL 会导致索引失效；
• 字符串不加单引号会导致索引失效；
• 在查询条件中使用 OR 连接多个条件会导致索引失效，除非 OR 链接的每个条件都加上索引；
• 如果排序的字段使用了索引，那么 select 的字段也要是索引字段，否则索引失效；
• 尽量不要包括多列排序，如果一定要，最好为这队列构建组合索引。
  具体查看索引是否有效，可以使用 explain 命令查询

MYSQL中索引的使用方法

1）创建索引：
索引可以在创建表时创建，也可以在创建表之后添加
在创建表时创建索引，代码如下所示：

CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, INDEX myindex (username(16)) );
-- 语法解析：代码中的 index 表示索引，myindex 表示定义的索引名称

在创建表之后创建索引，代码如下所示：

CREATE INDEX myindex ON mytable(username(16));
 或者
ALTER table mytable ADD INDEX myindex(username)

2）查看索引
查看表中的索引，代码如下所示：

SHOW INDEX FROM mytable

3）删除索引
删除索引可以使用 drop 或者 alter 命令来完成。
删除表中索引，代码如下所示：

DROP INDEX myindex ON mytable; 
或者
ALTER TABLE mytable DROP INDEX myindex;
-- 语法解析：代码中的 myindex 是创建索引时定义的索引名称。

4）通过 EXPLAIN 分析 SQL 是否使用到索引
通过 explain 命令查看索引使用情况，代码如下所示：

explain select * from mytable where username = 'jack'

注意：如果 key 值为索引名称，则该查询使用了索引，如果 key 值为 null，则表示没有使用索引。

索引的使用规则

1）索引分类
常见的索引类型有：主键索引、唯一索引、普通索引、全文索引、组合索引

• 主键索引：即主索引，根据主键 pk_clolum（length）建立索引，不允许重复，不允许空值；
• 唯一索引：用来建立索引的列的值必须是唯一的，允许空值；
• 普通索引：用表中的普通列构建的索引，没有任何限制；
• 全文索引：用大文本对象的列构建的索引；
• 组合索引：用多个列组合构建的索引，这多个列中的值不允许有空值。

二、事务

什么是事务？

事务（Transaction）：一个最小的不可再分的工作单元；通常一个事务对应一个完整的业务，事务只和 DML 语句有关，或者说 DML 语句才有事务。

MySQL 中事务的使用

在 mysql 中，事务的常规操作包括：开启事务、提交事务与回滚事务。
1）开启事务
开启事务的语法如下所示：

start transaction; 
或者
begin transaction;

2）提交事务
提交事务的语法如下所示：

commit;

3）回滚事务
回滚事务的语法如下所示：

rollback;

回滚事务会撤销更新操作，代码执行前后数据表中的数据不会发生任何变化

事务的特征

事务四大特征(ACID)：

• 原子性(A)：事务是最小单位，不可再分；
• 一致性©：事务要求所有的 DML 语句操作的时候，必须保证同时成功或者同时失败；
• 隔离性(I)：同一时间，只允许一个事务请求同一数据，不同的事务之间彼此没有任何干扰；
• 持久性(D)：是事务的保证，事务终结的标志(内存的数据持久到硬盘文件中)

事务的隔离级别

事务的隔离级别有 4 个：

• 读未提交（read uncommitted）：事务 A 和事务 B，事务 A 未提交的数据，事务 B 可以读取到，这里读取到的数据叫做“脏数据”。这种隔离级别最低，一般是在理论上存在，数据库隔离级别一般都高于该级别；

• 读已提交（readcommitted）：事务 A 和事务 B，事务 A 提交的数据，事务 B 才能读取到。这种隔离级别高于读未提交，可以避免“脏数据”。但如果事务 A 多次读取同一数据，而事务 B 在事务 A 多次读取的过程中，对数据作了更新并提交，导致事务 A 多次读取同一数据时，结果不一致，这种现象称为“不 可重复读”；

• 可重复读（repeatable read）：事务 A 和事务 B，事务 A 提交之后的数据，事务 B 读不到事务 A 提交的数据。这种隔离级别高于读已提交，但如果事务 A 在修改数据的过程中（比如将所有记录状态设为 1）， 如果事务 B向同一张表中插入一条新记录（状态为 0），事务 A 提交后再次查询表，会发现有一条记录 状态没有改成好像发生了幻觉，这种现象称为“幻读”。可重复读是 MySQL 默认隔离级别；

• 串行化（serializable）：事务 A 和事务B，事务 A 在操作数据库时，事务 B 只能排队等待。这种级别 可以避免“幻读”，每一次读取的都是数据库中真实存在数据，事务 A 与事务 B 串行，而不并发。

可以简化为：

总结：隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大，对于多数应用程序，可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为 Read Committed，它能够避免脏读取， 而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读这些并发问题，在可能出现这类问题的个别场合，可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。