Mysql索引、事务与存储引擎 （事务、MySQL 存储引擎）

1 mysql事务

1.1 事务的概念

①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。
②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。
③事务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。
④事务通过事务的整体性以保证数据的一致性。
⑤事务能够提高在向表中更新和插入信息期间的可靠性。

1.2 事务的ACID特点

ACID，是指在可靠数据库管理系统（DBMS）中，事务(transaction)应该具有的四个特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。这是可靠数据库所应具备的几个特性。

原子性

①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。
②事务是一个完整的操作，事务的各元素是不可分的。
③事务中的所有元素必须作为一个整体提交或回滚。
④如果事务中的任何元素失败，则整个事务将失败。
总结：事务原子性是指事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚，不允许出现部分操作成功或失败的情况。如果事务中的任何一个操作失败，整个事务都应该回滚到之前的状态，保证数据的一致性。
一致性
①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。
②当事务完成时，数据必须处于一致状态。
③在事务开始前，数据库中存储的数据处于一致状态。
④在正在进行的事务中，数据可能处于不一致的状态。
⑤当事务成功完成时，数据必须再次回到已知的一致状态。
举例说明一下：
就好比机票预订：当一个用户预订机票时，需要将座位信息从可用状态改为已预订状态。如果在此过程中出现错误，事务应该回滚，保证座位信息的一致性。

隔离性

①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。
②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。
③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。
④也就是说并发访问数据库时，一个用户的事务不被其他事务所干扰，各并发事务之间数据库是独立的。
举例：还是用机票预定来举例：
当一个用户预订机票时，需要保证座位信息从可用状态改为已预订状态的操作是隔离的，即在座位信息改变时，其他用户不能同时进行预订操作，否则可能会导致数据不一致。

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。
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。

1.3 一个事务的执行不能被其他事务干扰

事务之间的相互影响分为以下几种：

1. 脏读（Dirty Read）：一个事务读取了另一个事务未提交的数据，如果另一个事务回滚，则读取的数据是无效的。
2. 不可重复读（Non-Repeatable Read）：一个事务读取了另一个事务已提交的数据，但在事务结束前，另一个事务修改或删除了这些数据，导致读取的数据与之前不同。
3. 幻读（Phantom Read）：一个事务在读取一组数据时，另一个事务插入了新的数据，导致第一个事务再次读取时，发现多了一些数据。
4. 丢失更新（Lost Update）：两个事务同时更新同一条数据，其中一个事务的更新被另一个事务覆盖，导致数据丢失。

这些相互影响的问题可以通过使用事务隔离级别来解决。常见的事务隔离级别包括读未提交（Read Uncommitted）、读已提交（Read Committed）、可重复读（Repeatable Read）和串行化（Serializable）。不同的隔离级别提供了不同的解决方案，可以根据具体情况选择合适的隔离级别来保证数据的一致性和完整性。

事务之间相互影响的案例：

1. 脏读（Dirty Read）：一个用户正在修改银行账户余额，但还没有提交事务，此时另一个用户读取了该账户的余额，但由于修改尚未提交，读取的余额是不正确的。

2. 不可重复读（Non-Repeatable Read）：一个用户正在读取订单信息，但在读取过程中，另一个用户修改了订单信息，导致第一个用户再次读取时，发现订单信息已经发生了变化。

3. 幻读（Phantom Read）：一个用户正在读取某个商品的库存信息，但在读取过程中，另一个用户插入了新的库存信息，导致第一个用户再次读取时，发现多了一些库存信息。

4. 丢失更新（Lost Update）：两个用户同时修改同一条数据，其中一个用户的修改被另一个用户的修改覆盖，导致数据丢失。

这些相互影响的问题可以通过使用事务隔离级别来解决。例如，使用可重复读隔离级别可以避免脏读和不可重复读问题，但仍可能出现幻读问题。使用串行化隔离级别可以避免脏读、不可重复读和幻读等问题，但会降低并发性能。因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的隔离级别来保证数据的一致性和完整性。

常见的事务隔离级别包括：

1.读未提交（Read Uncommitted）：一个事务可以读取另一个事务未提交的数据，可能会导致脏读、不可重复读和幻读等问题。
安全性最差 但是性能最好 （不使用）

2.读已提交（Read Committed）：一个事务只能读取另一个事务已提交的数据，可以避免脏读问题，但仍可能出现不可重复读和幻读问题。
安全性较差 性能较好

3.可重复读（Repeatable Read）：一个事务在执行期间多次读取同一数据时，保证读取到的数据是一致的，可以避免脏读和不可重复读问题，但仍可能出现幻读问题。
安全性较高 性能较差

4.串行化（Serializable）：所有事务依次执行，每个事务都必须等待前一个事务执行完毕才能执行，可以避免脏读、不可重复读和幻读等问题，但会降低并发性能。
安全性最高，性能最差（不使用）

以下是常见的事务隔离级别的案例：

1. 读未提交（Read Uncommitted）：一个用户正在修改银行账户余额，但还没有提交事务，此时另一个用户可以读取该账户的余额，即使修改尚未提交，也可以读取到未提交的数据。

2. 读已提交（Read Committed）：一个用户正在修改银行账户余额，但还没有提交事务，此时另一个用户不能读取该账户的余额，只有在修改提交后才能读取到修改后的数据。

3. 可重复读（Repeatable Read）：（mysql默认的隔离级别）：一个用户正在读取订单信息，但在读取过程中，另一个用户修改了订单信息，但由于使用了可重复读隔离级别，第一个用户再次读取时，发现订单信息仍然是之前读取到的数据，不会发生变化。

4. 串行化（Serializable）（相当于锁表）：所有事务依次执行，每个事务都必须等待前一个事务执行完毕才能执行，可以避免脏读、不可重复读和幻读等问题，但会降低并发性能。

这些隔离级别的选择需要根据具体业务需求和性能要求来确定。例如，在高并发的电商平台中，为了保证数据的一致性和完整性，可以选择使用可重复读或串行化隔离级别，但会降低并发性能。而在低并发的企业内部系统中，可以选择使用读已提交隔离级别，以提高并发性能。

mysql默认的事务处理级别是 repeatable read（可重复读取） ，而Oracle和SQL Server是 read committed（提交读：读取已经提交的数据 ）

1.4事务隔离级别的作用范围分为两种

① 全局级：对所有的会话有效
② 会话级：只对当前的会话有效

1.查询全局事务隔离级别：

show global variables like '%isolation%';
SELECT @@global.tx_isolation;

2.查询会话事务隔离级别

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

3.设置全局事务隔离级别

set global transaction isolation level read committed;
set @@global.tx_isolation='read-committed';   #重启服务后失效

4. 设置会话事务隔离级别

set session transaction isolation level repeatable read;
set @@session.tx_isolation='repeatable-read';

1.5 事务控制语句

BEGIN 或 START TRANSACTION：显式地开启一个事务。
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：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个 SAVEPOINT；“S1”代表回滚点名称。
ROLLBACK TO [SAVEPOINT] S1：把事务回滚到标记点。

准备工作：
首先创建MY的库

create database MY;
use MY;
create table perinfo(  
id int(10) primary key not null,  
name varchar(40),  
money double  
);
#插入数据
insert into perinfo values(1,'xiaoma',1000);  
insert into perinfo values(2,'xiaoyuan',1000); 
select * from perinfo;

1、测试提交事务

begin; -- 开始一个事务
update perinfo set money = money - 100 where name = 'xiaoyuan'; -- 更新名字为xiaoyuan的记录的money字段
select * from perinfo; -- 查询更新后的结果
commit; -- 提交事务
quit -- 退出MySQL命令行


mysql -u root -p 重新登录数据库
use MY; 使用MY数据库
select * from perinfo; 再次查询perinfo表的数据 

2、测试回滚事务

begin; -- 开始一个事务
update perinfo set money = money + 100 where name = 'xiaoma'; -- 更新名字为xiaoma的记录的money字段
select * from perinfo; -- 查询更新后的结果
rollback; -- 回滚事务
quit -- 退出MySQL命令行


mysql -u root -p -- 进入MySQL命令行
use MY; -- 选择MY数据库
select * from perinfo; -- 查询perinfo表中的所有记录并输出

3、测试多点回滚

begin; -- 开始一个事务
update perinfo set money = money + 100 where name = 'xiaoma'; -- 更新名字为xiaoma的记录的money字段
select * from perinfo; -- 查询更新后的结果
SAVEPOINT S1; -- 创建保存点S1
update perinfo set money = money + 100 where name = 'xiaoyuan'; -- 更新名字为xiaoyuan的记录的money字段
select * from perinfo; -- 查询更新后的结果
SAVEPOINT S2; -- 创建保存点S2
insert into perinfo values (3, 'my', 1000); -- 插入一条新记录

select * from perinfo; -- 查询perinfo表中的所有记录并输出
ROLLBACK TO S1; -- 回滚到保存点S1
select * from perinfo; -- 查询回滚后的结果并输出

4、使用 set 设置控制事务

SET AUTOCOMMIT=0;						#禁止自动提交
SET AUTOCOMMIT=1;						#开启自动提交，Mysql默认为1
SHOW VARIABLES LIKE 'AUTOCOMMIT';		#查看Mysql中的AUTOCOMMIT值

如果没有开启自动提交，当前会话连接的mysql的所有操作都会当成一个事务直到你输入rollback|commit;当前事务才算结束。当前事务结束前新的mysql连接时无法读取到任何当前会话的操作结果。
如果开起了自动提交，mysql会把每个sql语句当成一个事务，然后自动的commit。
当然无论开启与否，begin; commit|rollback; 都是独立的事务。

use MY; -- 选择MY数据库
select * from perinfo; -- 查询info表中的所有记录并输出
SET AUTOCOMMIT=0; -- 设置AUTOCOMMIT参数为0，关闭自动提交
SHOW VARIABLES LIKE 'AUTOCOMMIT'; -- 查询AUTOCOMMIT参数的值
update perinfo set money = money + 100 where name = 'xiaoma'; -- 更新名字为xiaoma的记录的money字段
select * from perinfo; -- 查询perinfo表中的所有记录并输出
quit -- 退出MySQL命令行

mysql -u root -p -- 进入MySQL命令行
use MY; -- 选择MY数据库
select * from perinfo; -- 查询perinfo表中的所有记录并输出

2 MySQL存储引擎

2.1存储引擎概念介绍

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

1、MySQL常用的存储引擎：
1、MyISAM
2、InnoDB

MySQL数据库中的组件，负责执行实际的数据I/O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

MyISAM
MyISAM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

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

MyISAM在磁盘上存储成三个文件，文件名和表名都相同，但是扩展名分别为：
.frm 文件存储表结构的定义
数据文件的扩展名为 .MYD (MYData)
索引文件的扩展名是 .MYI (MYIndex)