MySQL索引、事务与引擎基础详解，理论加实例

一、索引

概述：什么是索引，为什么要有索引？

通俗的讲，新华字典前面的部首与拼音查询就是索引，通过前面的查询，能迅速定位这个字在这本书的什么位置，节省了大量翻找的时间。在庞大的数据库中，当你需要查询某个数据时，没有索引，数据库会遍历整个库的数据查找，浪费了大量的时间与资源，而索引，存储着索引值和这个值所对应的物理地址，查询索引，直接前往对应的物理地址查询数据，快速，便捷。

索引的创建原则：

■表的主键、外键必须有索引
■记录数超过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

1.1普通索引

最普通的索引类型，没有唯一性的限制
方法一： CREATE INDEX index_name ON table_name (column(length));

先准备一张兴趣表，它的表结构如下
mysql> use school
Database changed
mysql> create table hob (id int(4) not null,hobby varchar(20) not null);
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

mysql> desc hob;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(4)      | NO   |     | NULL    |       |
| hobby | varchar(20) | NO   |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.01 sec)

创建一个普通索引
mysql> create index index_id on hob (id(4));
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

查看表结构，Key值有了改变
方法二：
ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name (column(length));

mysql> alter table hob add index  index_hobby(hobby);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

方法三：
创建表时创建 关键字 INDEX index_name (title(length))

create table text (
id int(4) not null auto_increment,
title varchar(30) not null,
time int(10) ,
index index_id (id)
);   

1.2唯一性索引

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，可以为空，但空值只能出现一次
方法一：CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name (column(length));

mysql> create unique index t_time on text (time);

方法二： ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE index_name (column(length));

mysql> alter table text add unique t_title (title);

方法三: 创建表创建 关键词 UNIQUE INDEX

mysql> mysql> create table tt (id int(4) not null auto_increment primary key,name char(10) not null,score int(4) not null,unique index t_name (name));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> desc tt;
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type     | Null | Key | Default | Extra          |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| id    | int(4)   | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name  | char(10) | NO   | UNI | NULL    |                |
| score | int(4)   | NO   |     | NULL    |                |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
3 rows in set (0.00 sec)

1.3主键索引

是一种特殊的唯一索引，与唯一索引的区别是不能为空，指定为“PRIMARY KEY”,一个表只能有一个主键
方法一：创建表时创建，关键词PRIMARY KEY

在末尾加主键设定
mysql> create table info (
id int(4) not null,
name varchar(10) not null,
score decimal(5,2),
addr varchar(50) default '未知',
primary key (id));               	
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

在字段描述中加入主键描述
create table info (
id int(4) not null primary key,
name varchar(10) not null,
score decimal(5,2),
addr varchar(50) default '未知'
);

mysql> desc info;
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(4)       | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(10)  | NO   |     | NULL    |       |
| score | decimal(5,2) | YES  |     | NULL    |       |
| addr  | varchar(50)  | YES  |     | 未知    |       |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
4 rows in set (0.01 sec)

方法二：
ALTER TABLE table_name ADD PRIMARY KEY(column(length));

先创个表
create table cc (id int(4) ,name char(10) not null,score int(4) not null);
mysql> desc cc;
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type     | Null | Key | Default | Extra |
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(4)   | YES  |     | NULL    |       |
| name  | char(10) | NO   |     | NULL    |       |
| score | int(4)   | NO   |     | NULL    |       |
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
添加主键索引
mysql>alter table cc add primary key(id);
mysql> desc cc;
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type     | Null | Key | Default | Extra |
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(4)   | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | char(10) | NO   |     | NULL    |       |
| score | int(4)   | NO   |     | NULL    |       |
+-------+----------+------+-----+---------+-------+

1.4组合索引

可以是单列上创建的索引，也可以是在多列上创建的索引，按照最左原则，从左往右依次执行

方法一：
create table user(
name varchar(9),
age int(3),
sex tinyint(1),
index user(name,age,sex));

方法二：
mysql> create index user on user(name,age,sex);

方法三：
mysql> alter table user add index  user(name,age,sex);

可以看到，组合索引的三个字段索引名相同，并且在一个组合索引内部存在顺序。

1.5全文索引

索引类型为FULLTEXT
可以在CHAR、VARCHAR或者TEXT类型的列上创建

方法一：
create table vip (
id int(4) not null,
name varchar(10) not null,
addr varchar(30) not null,
fulltext index(addr));

方法二：
mysql> create fulltext index addr on vip(addr);

方法三：
mysql> alter table vip add fulltext addr(addr);

1.6索引的查看

方法一：
show index from table_name;
方法二：
show keys from table_name;

1.7索引的删除

方法一：
drop index index_name on table_name;
方法二：
alter table table_name drop index index_name;

二、事务

概述：什么是事务？
比如银行转账，转账涉及到两个账户，一个账户的数据减少，一个账户的数据增加，且变化的数据 相等，转账是一个完整的操作，事务中的操作是一个整体，分割后，数据就会出现错误，出现钱单方面的减少或增加的现象，转账完成后

2.1事务的ACID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
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，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(Durability)
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

2.2事务控制语句

语句	解释
BEGIN或START TRANSACTION	开启事务
COMMIT	提交事务
ROLLBACK	回滚
SAVEPOINT identifier	设置断点
RELEASE SAVEPOINT identifier	删除断点
ROLLBACK TO identifier	回滚到断点
SET TRANSACTION	设置事务当中的属性

2.3事务的控制方法

在mysql中，事务是默认提交的，提交MYSQL语句时，自动提交了一个事务，可以看增量备份这篇博客的查看sql文件内容，能看到每一句命令都是begin 与commit的一个过程。

方法一：用BEGIN，ROLLBACK,COMMIT来实现

BEGIN 开始一个事务
ROLLBACK 事务回滚
COMMIT 事务确认

mysql> use school;
Database changed
创建表
mysql> create table info (id int(4),name varchar(30));   
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select * from info;
Empty set (0.00 sec)
事务开始
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
插入数据
mysql> insert into info values (1,'路飞');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into info values (2,'索隆');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
回滚
mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
查看一下，没有插入的数据，因为回滚到开始的空表状态了
mysql> select * from info;
Empty set (0.00 sec)
继续插入数据
mysql> insert into info values (3,'白胡子');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
事务提交
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
查看一下，只有回滚后插入的数据
mysql> select * from info;
+------+-----------+
| id   | name      |
+------+-----------+
|    3 | 白胡子    |
+------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

方法二：直接用SET来改变MySQL的自动提交模式

SET AUTOCOMMIT=0 禁止自动提交
SET AUTOCOMMIT=1 开启自动提交

注意：
set 的方法属于永久的设置方法，当状态为0时，直到重新设置为1，否则接下来的命令都是写在内存当中，使用rollback就能回滚回去，当使用commit提交后，前面的命令存入硬盘，成为提交的数据，但接下来的命令，仍然处于内存中。

三、存储引擎

3.1概述

• 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

• 存储引擎是MySQL将数据存储在文件系统中的存储方式或者存储格式

• MySQL常用的存储引擎
  ●MyISAM
  ●InnoDB

• MySQL数据库中的组件，负责执行实际的数据I/0操作

• 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

3.2MylSAM

3.2.1介绍

• MyISAM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

• MyIAM支持的存储格式
  ●静态表
  ●动态表
  ●压缩表

3.2.2MyISAM适用的生产场景

• 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-致性要求不是非常高的业务
• 服务器硬件资源相对比较差

3.2 InnoDB

3.2.1特点介绍

• 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
• 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-致性要求不是非常高的业务
• 服务器硬件资源相对比较差

3.2.2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

3.3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下同级别的锁定
  表锁定
  行锁定
  索引的支持
• 建立索弓|在搜索和恢复数据库中的数据时能显著提高性能
  不同的存储弓|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
  提高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

3.4修改存储引擎的方法

方法1：
alter table 表名  engine=引擎；

方法2：
vi  /etc/my.cnf
在[mysqld]配置段内添加，指定默认引擎并重启服务；
default-storage-engine=innoDB
重启mysqld

方法3：创建表时指定引擎
create table  表名  (字段....)  engine = 引擎；

方法4：
Mysql_convert_table_format--user=root--password=密码 --sock=/tmp/mysql.sock --engine = 引擎  库名  表名

yum -y install perl-DBI perl-DBD-MySQL
/usr/local/mysql/bin/mysql_convert_table_format --user=root --password='123456' --sock=/tmp/mysql.sock auth