【MySQL】3、MySQL的索引、事务、存储引擎

create table class (id int not null,name char(10),score decimal(5,2));
insert into class values (1,'zhangsan',80.5);
update class set name='wangwu',passwd='123' where id=2;
select * from class where id=2;
drop

索引的概念

是一种帮助系统，能够更快速的查询信息的结构

作用

数据库利用各种快速定位技术，能够大大加快查询速率
当表很大或涉及到多个表时，可以成千上万倍地提高查询速度
可以降低数据库的IO成本，并且还可以降低数据库的排序成本
通过创建唯一性索引保证数据表数据的唯一性
可以加快表与表之间的连接
在使用分组和排序时，可以减少分组和排序的时间

副作用

1.索引需要占用额外的磁盘空间
    对于MyISAM引擎而言，索引文件和数据文件是分离的，索引文件用于保存数据记录的地址。而InnoDB引擎的表数据文件本身就是索引文件。当表很大或查询涉及到多个表时，可以成千上万倍地提高查询速度

2.在插入和修改数据时要花费更多时间，因为索引也要随之变动

索引是一个排序的列表，存储着索引值和这个值所对应的物理地址

通过物理地址就可以找到所需数据，不必对整个表扫描

是表中一列或者若干列值排序的方法

需要额外的磁盘空间

创建索引的规则

mysql的优化，哪些字段/场景适合创建索引，哪些不适合？

1.小字符
2.唯一性强的字段
3.更新不频繁，但查询表比较高的字段
4.表记录超过300行
5.主键、外键、唯一键

创建索引的原则依据

表的主键、外键必须有索引
记录数据超过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

索引应该建立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

索引的分类

普通索引：针对所有字段，没有特殊的需求和规则

唯一索引：针对唯一字段，仅允许出现一次空值

组合索引：多列/多字段组合形式的索引，按照组合中的排序进行索引，否则无效

全局索引：

主键索引：针对唯一字段，且不可为空，同一张表只允许有一个主键索引

全文索引：fulltext，通过varchar、char、text、blob、clob检索内部信息来做字段的索引

创建方式：

三种：

1.直接创建索引，并指向索引的字段
create index 索引名 on 表名(类名)；
2.通过修改表的字段来添加索引
alter table 表名 add index 索引名
3.创建表时，直接指定索引
create table 表名 (id int not null,name char (10),score decimal(5,2), passwd varchar(48),primary key (id),index 索引名 (name));

查看表的配置信息

show create table 表名;

普通索引：可以直接创建，没有唯一性的限制；针对所有的字段做索引，没有特殊的需求和规则

直接创建索引

create index in_name on test(name);

修改表方式创建

ALTER TABLE 表名 ADD INDEX 索引名 (列名);

alter table test add index in_phone(phone);

创建表的时候指定索引

CREATE TABLE 表名 (字段1 数据类型,字段2 数据类型[,...],UNIQUE 索引名 (列名));
 
create table test (id int,name char(10),cardid int(18),phone int(11),address varchar(50),remark text,index in_name(name));

唯一性索引：

与普通索引基本相同，索引列的所有值只能出现一次，必须唯一；

与普通索引类似，但区别是唯一索引列的每个值都唯一。唯一索引允许有空值（注意和主键不同）。
如果是用组合索引创建，则列值的组合必须唯一。添加唯一键将自动创建唯一索引。

直接创建唯一索引

CREATE UNIQUE INDEX 索引名 ON 表名(列名);
 
create unique index in_cardid on test(cardid);

修改表方式创唯一索引

ALTER TABLE 表名 ADD UNIQUE 索引名 (列名);
 
alter table test add unique in_phone(phone);

创建表的时候指定唯一索引

CREATE TABLE 表名 (字段1 数据类型,字段2 数据类型[,...],UNIQUE 索引名 (列名));

create table test (id int(10),name varchar(10),cardid int(18),phone int(11),address varchar(50),remark text,unique in_id(id));

主键索引(unique)

是一种特殊的唯一索引，必须指定为“PRIMARY KEY”。一个表只能有一个主键，不允许有空值。添加主键将自动创建主键索引。

1.创建表的时候指定索引

CREATE TABLE 表名 ([...],PRIMARY KEY (列名));

create table test1 (id int(10),name varchar(10),cardid int(18),phone int(11),address varchar(50),remark text,primary key(id));

2.修改表方式创建主键索引

ALTER TABLE 表名 ADD PRIMARY KEY (列名); 
 
alter table test add primary key(id);

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。
需要满足最左原则，因为 select 语句的 where 条件是依次从左往右执行的，
所以在使用 select 语句查询时 where 条件使用的字段顺序必须和组合索引中的排序一致，否则索引将不会生效。

直接创建组合索引

CREATE TABLE 表名 (列名1 数据类型,列名2 数据类型,列名3 数据类型,INDEX 索引名 (列名1,列名2,列名3));
create index in_sum on test(name,cardid,phone);


select 查询时 where 语句中的条件字段 要与组合索引的字段排列顺序一致（最左原则）
select * from 表名 where 列名1='...' AND 列名2='...' AND 列名3='...';

修改表方式创建组合索引

alter table 表名 add index 索引名 (字段1,字段2,字段3,...);  
 
alter table test1 add index in_sum1(name,phone,cardid);

创建表的时候指定组合索引

CREATE TABLE 表名 (列名1 数据类型,列名2 数据类型,列名3 数据类型,INDEX 索引名 (列名1,列名2,列名3)); 
create table test2 (id int(10),name varchar(10),cardid int(18),phone int(11),address varchar(50),remark text,index in_sum2(id,cardid,phone));

全文索引（fulltext）

直接创建索引

CREATE FULLTEXT INDEX 索引名 ON 表名 (列名);
 
create fulltext index in_remark on test(remark);

修改表方式创建

alter table test1 add fulltext in_remark(remark);

创建表的时候指定索引

CREATE TABLE 表名 (字段1 数据类型[,...],FULLTEXT 索引名 (列名));
#数据类型可以为 CHAR、VARCHAR 或者 TEXT

create table test2 (id int(10),name varchar(10),cardid int(18),phone int(11),address varchar(50),remark text,fulltext in_full(cardid));

使用全文索引查询

SELECT * FROM 表名 WHERE MATCH(列名) AGAINST('查询内容');

select * from test1 where match(remark) against('vip');
select * from test1 where remark='vip';

查看索引

1.show index from 表名;
  show index from 表名\G;            竖向显示表的索引信息
2.show keys from 表名;
  show keys from 表名\G;

删除索引的方法

直接删除索引

drop index 索引名 on 表名;

drop index in_name on test;

修改表的方式删除索引

alter table 表名 drop index 索引名;

alter table test drop index in_phone;

删除主键索引

alter table 表名 drop primary key;

alter table test drop primary key;

事务

事物的概念

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。

事务的ACID特点

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。

案例：

A转账B，A扣款后突然断电断网，B没能收到加款，就会引起纠纷

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。

案例：

对银行转帐事务，不管事务成功还是失败，应该保证事务结束后表中A和B的存款总额跟事务执行前一致。

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，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。
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

事务之间的相互影响分为几种

当多个客户端并发地访问同一个表时，可能出现下面的一致性问题：
（1）脏读：读取未提交数据
    当一个事务A正在访问数据X，并且对数据X进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另外一个事务B也访问这个数据X（被修改的），然后使用了这个数据，如果A不提交，那么数据就会发生回滚。
（2）不可重复读：前后多次读取，数据内容不一致
    指在一个事务内，多次读同一数据。在这个事务还没有结束时，另外一个事务也访问该同一数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，由于第二个事务的修改，那么第一个事务两次读到的的数据可能是不一样的。这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的，因此称为是不可重复读。（即不能读到相同的数据内容）
（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有一个没有修改的数据行，就好象发生了幻觉一样。
（4）丢失更新：两个事务同时读取同一条记录，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的修改结果覆盖了A的修改结果。

事务的隔离级别决定了事务之间可见的级别。

MySQL事务支持如下四种隔离，用以控制事务所做的修改，并将修改通告至其它并发的事务：
（1）未提交读(Read Uncommitted（RU）)：
允许脏读，即允许一个事务可以看到其他事务未提交的修改。
安全性最差，性能最好（不使用）

（2）提交读(Read Committed（RC）)：
允许一个事务只能看到其他事务已经提交的修改，未提交的修改是不可见的。防止脏读。
安全性较差，性能较好

（3）可重复读(Repeatable Read（RR）)：---mysql默认的隔离级别
确保如果在一个事务中执行两次相同的SELECT语句，都能得到相同的结果，不管其他事务是否提交这些修改。可以防止脏读和不可重复读。
安全性较高，性能较差

（4）串行读(Serializable)：---相当于锁表
完全串行化的读，将一个事务与其他事务完全地隔离。每次读都需要获得表级共享锁，读写相互都会阻塞。可以防止脏读，不可重复读取和幻读，(事务串行化)会降低数据库的效率。
安全性最高，性能最差（不使用）

mysql默认的事务处理级别是 repeatable read ，而Oracle和SQL Server是 read committed 。

事务隔离级别的作用范围分为两种

全局级：对所有的会话有效
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';

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。

总结：在事务管理中，原子性是基础，隔离性是手段，一致性是目的，持久性是结果。

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。

#查看当前的隔离级别
show session variables like '%isolation%';
 
修改隔离级别
set session transaction isolation level read committed;

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。

#查看事务的自动提交功能是否开启

show variables like 'autocommit';
#默认是开启的

1.测试提交事务

begin;
update info set money=money - 100 where name='A';
select * from info;

commit;
quit

mysql -u root -p
use school;
select * from info;

2.测试回滚事务

begin;
update info set money=money + 100 where name='A';
select * from info;

rollback;
quit

mysql -u root -p
use school;
select * from info;

3.测试多点回滚

begin;你
update info set money=money + 100 where name='A';
select * from info;
savepoint s1;

update info set money=money + 100 where name='B';
select * from info;
savepoint s2;

insert into info values (3,'C',1000);

select * from info;
rollback to s1;
select * from info;

4.使用set设置控制事务

#禁止自动提交
SET AUTOCOMMIT=0;
#开启自动提交，Mysq1默认为1
SET AUTOCOMMIT=1;
#个Mvsgl的AUTOCOMMIT值
SHOW VARIABLES LIKE AUTOCOMMIT';

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

存储引擎

（1）静态(固定长度)表
静态表是默认的存储格式。静态表中的字段都是非可变字段，这样每个记录都是固定长度的；
优点：存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复；
缺点：占用的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。

常用存储引擎

InnoDB：支持事务、外键约束，支持行级锁定（在全表扫描时仍然表级锁定）；
读写并发能力较好，在5.5版本才支持全文索引，缓存能力较好可以减少磁盘IO的压力，数据和索引是存储在一个文件中。
使用场景：适用于一致性要求较高，数据频繁更新，高并发读写的业务场景。
 
MyISAM：不支持事务、外键约束，只支持表级锁定；
适合单独的查询或写入，读写并发能力较差，支持全文索引，占用资源较小适合硬件资源相对比较差的服务器使用，数据和索引是分开存储的。
使用场景：适用于不需要事务处理，单独的查询或插入数据的业务场景。

查看系统支持的存储引擎

show engines;

查看表使用的存储引擎

方法一：
show table status from 库名 where name='表名'\G
 
方法二：
use 库名;
show create table 表名;

修改存储引擎

方法一：
通过 alter table 修改
use 库名;
alter table 表名 engine=MyISAM;
 
eg:
alter table member engine=myisam;
show create table member;