MySQL笔记(二)

事务

ACID

1. A 原子性: 事务是最小的执行单位，不允许分割。事务的原子性确保动作 要么全部完成，要么完全不起作用;
2. C 一致性: 执行事务前后，数据保持一致，多个事务对同一个数据读取的 结果是相同的;
3. I 隔离性: 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;
4. D 持久性: 一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的，即 使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

脏读/幻读/不可重复读

• 脏读(Drity Read):某个事务已更新一份数据，另一个事务在此时读取了同一份 数据，由于某些原因，前一个RollBack了操作，则后一个事务所读取的数据就会是不 正确的。
• 不可重复读(Non-repeatable read):在一个事务的两次查询之中数据不一致，这 可能是两次查询过程中间插入了一个事务更新的原有的数据。
• 幻读(Phantom Read):在一个事务的两次查询中数据笔数不一致，例如有一个事 务查询了几列(Row)数据，而另一个事务却在此时插入了新的几列数据，先前的事务 在接下来的查询中，就会发现有几列数据是它先前所没有的。

隔离级别

• READ-UNCOMMITTED(读取未提交)
  最低的隔离级别，允许读取尚 未提交的数据变更
• READ-COMMITTED(读取已提交) [Oracle默认]
  允许读取并发事务已经提交的数 据
• REPEATABLE-READ(可重复读) [MySQL默认]
  对同一字段的多次读取结果都是一致 的，除非数据是被本身事务自己所修改
• SERIALIZABLE(可串行化)
  最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级 别。所有的事务依次逐个执行，事务之间完全不可能产生干扰。

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
READ-UNCOMMITTED	发生	发生	发生
READ-COMMITTED	防	发生	发生
REPEATABLE-READ	防	防	发生
SERIALIZABLE	防	防	防

锁

并发事务时，锁机制保证访问次序

隔离级别	一致性非锁定读	共享锁	排他锁
READ-UNCOMMITTED	无	无	写
READ-COMMITTED	总是读取最新一份快照	无	写
REPEATABLE-READ	总是读取事务开始时的行数据版本	无	写
SERIALIZABLE	无	读,事务执行完释放	写

InnoDB的锁

支持
行级锁(row-level locking)和表级锁

基于
索引来完成行锁

算法

• Record lock
  单个行记录上的锁
  当查询的索引含有唯一属性时，将next-key lock降级为record key
• Gap lock
  间隙锁，锁定一个范围，不包括记录本身
  可能导致幻读
• Next-key lock
  record+gap 锁定一个范围，包含记录本身
  行的查询使用
  为了解决幻读问题

MVCC

摘自https://segmentfault.com/a/1190000037557620

多版本并发控制 Multiversion Concurrency Control

通过保存数据在某个时间点的快照来实现并发控制的。也就是说，不管事务执行多长时间，事务内部看到的数据是不受其它事务影响的，根据事务开始的时间不同，每个事务对同一张表，同一时刻看到的数据可能是不一样的。

原理
行记录的隐藏列

• DB_ROW_ID：6-byte，隐藏的行 ID，用来生成默认聚簇索引。如果我们创建数据表的时候没有指定聚簇索引，这时 InnoDB 就会用这个隐藏 ID 来创建聚集索引。采用聚簇索引的方式可以提升数据的查找效率。
• DB_TRX_ID：6-byte，操作这个数据的事务 ID，也就是最后一个对该数据进行插入或更新的事务 ID。每开启一个事务，session会从数据库中获得一个事务 ID，自增长，ID越大事务越新。
• DB_ROLL_PTR：7-byte，回滚指针，也就是指向这个记录的 Undo Log 信息。

image.png

REPEATABLE READ下的流程
查询（SELECT）
InnoDB 会根据以下两个条件检查每行记录：

InnoDB只查找版本早于当前事务版本的数据行（也就是，行的系统版本号小于或等于事务的系统版本号），这样可以确保事务读取的行，要么是在事务开始前已经存在的，要么是事务自身插入或者修改过的。
行的删除版本要么未定义，要么大于当前事务版本号。这可以确保事务读取到的行，在事务开始之前未被删除。
只有符合上述两个条件的记录，才能返回作为查询结果。

插入（INSERT）
InnoDB为新插入的每一行保存当前系统版本号作为行版本号。

删除（DELETE）
InnoDB为删除的每一行保存当前系统版本号作为行删除标识。
删除在内部被视为更新，行中的一个特殊位会被设置为已删除。

更新（UPDATE）
InnoDB为插入一行新记录，保存当前系统版本号作为行版本号，同时保存当前系统版本号到原来的行作为行删除标识。

SQL优化

explain

• select_type

id	select_type	description
1	SIMPLE	不包含任 何子查询 或union等 查询
2	PRIMARY	包含子查 询最外层 查询就显 示为 PRIMARY
3	SUBQUERY	在select或 where字 句中包含 的查询
4	DERIVED	from字句 中包含的 查询
5	UNION	出现在 union后的 查询语句 中
6	UNION RESULT	从UNION 中获取结 果集

1. id相同执行顺序由上至下。
2. id不同，id值越大优先级越高，越先被执行。
3. id为null时表示一个结果集，不需要使用它查询，常出现在包含union等查询语
   句中。

• table
  查询的数据表

• type

值	含义
ALL	扫描全表数据
index	遍历索引
range	索引范围查找
index_subquery	在子查询中使用 ref unique_subquery 在子查询中使用 eq_ref
ref_or_null	对Null进行索引的优化的 ref fulltext 使用全文索引
ref	使用非唯一索引查找数据
eq_ref	在join查询中使用PRIMARY KEYorUNIQUE NOT NULL索引关联。

• key
  在查询中实际使用的索引(覆盖索引时只在此字段显示)

• ref
  连接匹配条件，即哪些列或常量被用于查找索引列上的值

• rows
  估算的结果集数目，非精确值

• extra

1. Using index 使用覆盖索引
2. Using where 使用了用where子句来过滤结果集
3. Using filesort 使用文件排序，使用非索引列进行排序时出现，非常消
   耗性能，尽量优化。
4. Using temporary 使用了临时表

优化目标

range < ref < consts

【推荐】SQL性能优化的目标:至少要达到 range 级别，要求是ref级别，如果可以是 consts最好。 说明: 1) consts 单表中最多只有一个匹配行(主键或者唯一索引)，在优 化阶段即可读取到数据。 2) ref 指的是使用普通的索引(normal index)。 3) range 对索引进行范围检索。 反例:explain表的结果，type=index，索引物理文件全扫描，速 度非常慢，这个index级别比较range还低，与全表扫描是小巫见大巫。