MySQL数据库事务和存储引擎

一、mysql事务

1、事务的概念

• 是一种机制，一个操作序列，包含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。

• 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。

• 使用于多用户同时操作的数据库系统的场景，如：银行、保险公司整卷交易系统等等。

• 事务是通过事务的整体性以保证数据的一致性.

总结：所谓事务，它是一个操作序列，这些操作要么都执行，要么都不执行，它是一个不可分割的工作单位。

2、事务的ACID特点

ACID：是指在可靠数据库管理系统（DBMS）中，事务（transaction）应该具有四个特性：原子性、一致性、隔离型、持久性。这是可靠数据库所具备的几个特性

2.1 原子性

原子性：指事务是一个不可再分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生

• 事务是一个完整的操作，事务的各元素是不可以分的
• 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

以begin为开始，以commit为结束，这里面的语句有原子性，要么都发生，要么都不发生。

例如：被begin和commit括起来的几条语句，如果其中有一条语句报错，那么整条语句都不会执行。只有全部执行了，括起来的语句才会生效。这就是原子性。

2.2 一致性

一致性：指在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性约束没有被破坏

• 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。

就是在我们执行事务前和事务后，修改的数据库内容需要保存到磁盘中。展现给我们看的内容和存储在磁盘的内容需要一致。

2.3 隔离性

隔离性：指在并发环境中，当不同的事务同时操纵相同的数据时，每个事务都有各自的完整数据空间。

• 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，他不应以任何方式依赖或影响其他事务。
• 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。

当同一个数据库中的两个表被两个不同事务修改同一条记录时，两条事务是相对独立的。不会相互干预对方的执行后果，只有先后的顺序来决定最后的数据内容。（数据在修改时，是串行的，必须得一个事务一个事务的执行）

2.4 持久性

持久性：在事务完成以后，该事务所对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中，并不会被回滚。

• 值不管系统是否发生故障，事务处理的结构都是永生的。
• 一旦事务被提交，事务的效果会被永久的保留在数据库中。

当事务执行完成之后，事务所修改的数据，将会永久保存在磁盘当中。且无法进行撤销和回滚。除非没有commit提交，可以进行修改。

3、两个事务之间的影响

3.1 脏读（读取未提交数据）

• 脏读是读到了别的事务回滚前的脏数据。

• 比如事务B执行过程中修改了数据x，在未提交前，事务A读取了数据x，而事务B却回滚了，这样事务A就形成了脏数读。

• 也就是说，当前事务读到的数据是别的事务想要修改的，但是没有修改成功的数据。

3.2 不可重复度（前后多次读取，数据内容不一致）

• 一个事务内两个相同的查询却返回了不同数据。这是由于查询时系统中其它事务修改的提交而引起的，事务A第一次查询得到的一行记录为row1，事务B提交修改后，事务A第二次查询得到row1，但是内容发生了变化。

3.3 幻读（前后多次读取，数据总量不一致）

• 一个事务对一个表中的数据进行了修改，这种修改涉及到表中的全部数据行，同时，另一个事务也修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据，那么操作前一个事务的用户会发现表中还没有修改的数据行，就好像发生了幻觉一样。

两个事务对同一个数据进行操作，一个删除了，一个又插入了，那么删除的事务就会觉得产生了幻觉一样。

3.4 丢失更新

• 两个事务同时读取一条记录，A先修改记录，B也修改记录（B不知道A修改过）,B提交数据后，B的修改结构覆盖了A的修改结果。

4、mysql事务隔离级别

隔离级别解决的问题：解决的是执行并发事务之后，数据不一致的问题

• read uncommited ： 读取尚未提交的数据：不可解决藏脏读。

• read committed ： 读取已经提交的数据：可以解决脏读。

• **repeatanle read ： ** 重读读取，可以解决脏读和不可重复读， （mysql默认的）

• serializable ： 串行化：可以解决脏读，不可重复读和幻读， （相当于锁表）

4.1 查询全局事务的隔离级别

show global variables like '%isolation%'

select @@global.tx_isolation;

#两种查询全局事务的隔离级别

4.2 查询会话事务隔离级别

show session variables like '%isolation%';
select @@session.tx_isolation;
select @@tx_isolation;

#三种查询会话事务的隔离级别

4.3 设置全局事务隔离级别

set global transaction isolation level serializable;
#将全局事务隔离级别设置成串行化

show global variables like '%isolation%';
#查询全局事务的隔离级别

4.4 设置会话事务隔离级别

set session transaction isolation level read committed;
#修改会话事务隔离级别为读取已提交的数据
select @@tx_isolation;
#查看会话事务隔离级别

5、数据控制语句（案例）

BEGIN 或 START TRANSACTION： 手动开启一个事务
COMMIT 或 COMMIT WORK： 提交事务，并使已对数据库进行的所有修改变为永久性的。

ROLLBACK 或 ROLLBACK WORK： 执行回滚，而回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改。

SAVEPOINT S1 ： 使用 SAVEPOINT 允许在事务中创建一个回滚点，一个事务中可以有多SAVEPOINT；“S1”代表回滚点名称。

ROLLBACK TO [SAVEPOINT] S1 ： 把事务回滚到标记点。

5.1 测试提交事务

begin;
update ky28 set age=age + 100 where id=1;
select * from ky28;
commit;

5.2 测试回滚事务

begin;
update ky28 set age=age - 10 where id=2;
select * from ky28;
 
rollback;

5.3 测试多回滚

加入创建了两个回滚，s1和s2，s1先创建，s2创建，当我们最后恢复的时候，如果恢复到s1节点，那么就无法切换到s2节点，如果恢复到s2节点，那么可以切换到s1节点。

begin;
update ky28 set score=score + 50 where id=3;
select * from ky28;
savepoint s1;    #创建一个回滚点
 
update ky20 set age=age + 5 where id=3;
select * from ky28;
savepoint s2;    #创建第二个会回滚点

rollback to s1;    #恢复到第一个回滚点
select * from lcdb2;

5.4 使用set设置控制事务

在mysql中，当我们输入命令时，是系统在自动帮我创建事务（begin和commit），无需我们手动输入，这是因为mysql数据库默认设置了自动提交。

show variables like 'autocommit';
#查看mysql中是否自动提交索引

set autocommit=0;
#禁止自动提交

set autocommit=1;
#开启自动提交

二、mysql存储引擎

1、存储引擎的概念

1、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。

2、存储引擎是mysql将数据存储在文件系统中存储方式或存储格式。

3、目的：为了适应各种应用场景

• 场景一：mysql数据库中的数据，经常执行读取操作。
• 场景二：mysql数据库中的数据，经常除执行写入的操作。
• 场景三：mysql数据库中的数据，经常会被查询—》承受着并发读、写的压力

4、mysql常用的存储引擎

• MyISAM
• InnoDB

5、mysql数据库中的组件，负责执行实际的数据I/O操作

6、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。

2、MyISAM引擎介绍

2.1 myisam引擎的特点

①myisam不支持事务，也不支持外键约束，只支持全文索引，数据文件和索引文件是分开保存的。

②myisam特性： 访问速度快，对事务完整性没有要求

• myisam适合查询、插入为主的应用场景

③myisam在磁盘上存储成三个文件，文件名和表名都相同，但是扩展名不同

• .frm 文件存储表结构的定义
• 数据文件的扩展名为：.MYD(mydata)
• 索引文件的扩展名为：.MYI(myindex)

④表级锁定形式，数据在更新时，会锁定整个表

• 数据库在读写过程中相互阻塞： --》串行操作，按照顺序操作，每次在读或写的时候会把权表锁起来

• 会在数据写入的过程中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的写入

• 特性：数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少。

⑥myisam是表级锁定，读或写无法同时进行

• 好处是： 分开执行，速度快，资源暂用相对较少

2.2 myisam支持3中不同的存储格式

①静态（固定长度）表

静态表示默认的存储格式，静态表的字段都是非可变字段，这样每个记录都是固定长度，这种存储方式的有点事存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复，缺点是占用空间通常比动态表多。

②动态表

动态表包含可变字段，记录不是固定长度的，这样存储的优点是占用空间较少，但是频繁的更新、删除记录会产生碎片，需要定期执行 OPTIMIZE TABLE 语句或 myisamchk -r 命令来改善性能，并且出现故障的时候恢复相对比较困难。

③压缩表

压缩表由 myisamchk 工具创建，占据非常小的空间，因为每条记录都是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支。

2.3 myisam使用的生产场景

• 公司业务不需要/不注重事务的ACID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的场景不适合（读写均并发的场景不适合）

• 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（因为myisam不支持事务）

• 服务器硬件资源相对比较差

总结：使用于单方向的任务场景，同时并发量不高，对于事务要求不高的场景

3、InnoDB存储引擎

3.1 InnoDB特点

①支持事务（遵守ACID特性），支持4个事务隔离级别（数据不一致）

• mysql从5.5版本开始，默认的存储引擎为innodb。

②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，5.6前不支持全文索引，5.6后支持

③对硬件资源要求比较高

• 行级锁定，但是全表扫描任然会表级锁定。如select * from 表名。

④InnoDB中不保存的行数

如 select count() from table; 时，InnoDB 需要扫描一遍整个表来计 算有多少行，但是 MyISAM 只要简单的读出保存好的行数即可。需要注意的是，当 count()语句包含 where 条件时 MyISAM 也需要扫描整个表。对于自增长的字段，InnoDB 中必须包含只有该字段的索引，但是在 MyISAM 表中可以和其他字段一起建立组合索引。

清空整个表时，innodb是一行一行的删除，效率非常慢，myisam则会重建表

3.2 死锁（重点）

MyISAM：表级锁定

Innodb：行级锁定

①死锁的产生

• 高并发的情况容易产生死锁。

当两个事务分别访问/读取2行记录，同时又需要读取对方的记录数据，因为（行锁的限制)而造成了阻寨的现象

②解决死锁

第一种解决方案： 查询线程信息，直接杀死线程，直接kill id就可以。

查询线程信息sql语句是什么？ show processlist;

第二种解决方案： 等待，可以调整数据的资源，给予mysql更多的内存资源，线程资源，让产生死锁的线程能够冲破释放锁。

③预防死锁

• 给予相对充裕的mysql数据库的资源
• 调整更为精确的查找方案
• 定义更为合理的存储过程

4、查看系统支持的存储引擎

show engines;

5、查看表的使用的存储引擎

show table status from ky where name='info'\G

或
show create table ky.ky28;

6、修改报表的存储引擎

6.1 修改表的存储引擎

alter table ky.ky28 engine=myisam;
#修改表的存储引擎

6.2 修改后续创建的表的存储引擎

vim /etc/my.cnf
[mysqld]
default-storage-engine=INNODB

systemctl restart mysqld
#此方法只对修改了配置文件并重启mysql服务后新创建的表有效，已经存在的表不会有变更。

6.3 直接指定存储引擎创建表

create table ydq(id int(4),name varchar(10)) engine=myisam;
#创建表的时候指定存储引擎