MySQL事务和索引

事务

什么是事务

  • 事务就是将一组SQL语句放在同一批次内去执行
  • 如果一个SQL语句出错,则该批次内的所有SQL都将被取消执行
  • MySQL事务处理只支持InnoDB和BDB数据表类型

事务的ACID原则

原子性(Atomic)

  • 整个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不可能停滞在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚(ROLLBACK)到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

一致性(Consist)

  • 一个事务可以封装状态改变（除非它是一个只读的）。事务必须始终保持系统处于一致的状态，不管在任何给定的时间并发事务有多少。也就是说：如果事务是并发多个，系统也必须如同串行事务一样操作。其主要特征是保护性和不变性(Preserving an Invariant)，以转账案例为例，假设有五个账户，每个账户余额是100元，那么五个账户总额是500元，如果在这个5个账户之间同时发生多个转账，无论并发多少个，比如在A与B账户之间转账5元，在C与D账户之间转账10元，在B与E之间转账15元，五个账户总额也应该还是500元，这就是保护性和不变性。

隔离性(Isolated)

  • 隔离状态执行事务，使它们好像是系统在给定时间内执行的唯一操作。如果有两个事务，运行在相同的时间内，执行相同的功能，事务的隔离性将确保每一事务在系统中认为只有该事务在使用系统。这种属性有时称为串行化，为了防止事务操作间的混淆，必须串行化或序列化请求，使得在同一时间仅有一个请求用于同一数据。

持久性(Durable)

  • 在事务完成以后，该事务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。

基本语法

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-- 使用set语句来改变自动提交模式
SET autocommit = 0;   /*关闭*/
SET autocommit = 1;   /*开启*/
 
-- 注意:
---  1.MySQL中默认是自动提交
---  2.使用事务时应先关闭自动提交
 
-- 开始一个事务,标记事务的起始点
START TRANSACTION  
 
-- 提交一个事务给数据库
COMMIT
 
-- 将事务回滚,数据回到本次事务的初始状态
ROLLBACK
 
-- 还原MySQL数据库的自动提交
SET autocommit =1;
 
-- 保存点
SAVEPOINT 保存点名称 -- 设置一个事务保存点
ROLLBACK TO SAVEPOINT 保存点名称 -- 回滚到保存点
RELEASE SAVEPOINT 保存点名称 -- 删除保存点

测试

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/*
A在线买一款价格为500元商品,网上银行转账.
A的银行卡余额为2000,然后给商家B支付500.
商家B一开始的银行卡余额为10000
创建数据库shop和创建表account并插入2条数据
*/
 
CREATE DATABASE `shop`CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;
USE `shop`;
 
CREATE TABLE `account` (
  `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` VARCHAR(32) NOT NULL,
  `cash` DECIMAL(9,2) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8
 
INSERT INTO account (`name`,`cash`)
VALUES('A',2000.00),('B',10000.00)
 
-- 转账实现
SET autocommit = 0; -- 关闭自动提交
START TRANSACTION;  -- 开始一个事务,标记事务的起始点
UPDATE account SET cash=cash-500 WHERE `name`='A';
UPDATE account SET cash=cash+500 WHERE `name`='B';
COMMIT; -- 提交事务
# rollback;
SET autocommit = 1; -- 恢复自动提交

索引

索引的作用

  • 提高查询速度
  • 确保数据的唯一性
  • 可以加速表和表之间的连接 , 实现表与表之间的参照完整性
  • 使用分组和排序子句进行数据检索时 , 可以显著减少分组和排序的时间
  • 全文检索字段进行搜索优化.

分类

  • 主键索引 (Primary Key)
  • 唯一索引 (Unique)
  • 常规索引 (Index)
  • 全文索引 (FullText)

主键索引

主键 :

​ 某一个属性组能唯一标识一条记录

特点 :

  • 最常见的索引类型
  • 确保数据记录的唯一性
  • 确定特定数据记录在数据库中的位置

唯一索引

作用 :

​ 避免同一个表中某数据列中的值重复

与主键索引的区别

  • 主键索引只能有一个
  • 唯一索引可能有多个
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CREATE TABLE `Grade`(
    `GradeID` INT(11) AUTO_INCREMENT PRIMARYKEY,
    `GradeName` VARCHAR(32) NOT NULL UNIQUE
    -- 或 UNIQUE KEY `GradeID` (`GradeID`)
)

常规索引

作用 :

​ 快速定位特定数据

注意 :

  • index 和 key 关键字都可以设置常规索引
  • 应加在查询找条件的字段
  • 不宜添加太多常规索引,影响数据的插入,删除和修改操作
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CREATE TABLE `result`(
    -- 省略一些代码
    INDEX/KEY `ind` (`studentNo`,`subjectNo`) -- 创建表时添加
)
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-- 创建后添加
ALTER TABLE `result` ADD INDEX `ind`(`studentNo`,`subjectNo`);

全文索引

作用 :

​ 快速定位特定数据

注意 :

  • 只能用于MyISAM类型的数据表
  • 只能用于CHAR , VARCHAR , TEXT数据列类型
  • 适合大型数据集
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/*
#方法一：创建表时
    　　CREATE TABLE 表名 (
                字段名1  数据类型 [完整性约束条件…],
                字段名2  数据类型 [完整性约束条件…],
                [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ]   INDEX | KEY
                [索引名]  (字段名[(长度)]  [ASC |DESC])
                );
#方法二：CREATE在已存在的表上创建索引
        CREATE  [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ]  INDEX  索引名
                     ON 表名 (字段名[(长度)]  [ASC |DESC]) ;
#方法三：ALTER TABLE在已存在的表上创建索引
        ALTER TABLE 表名 ADD  [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ] INDEX
                             索引名 (字段名[(长度)]  [ASC |DESC]) ;
                            
                            
#删除索引：DROP INDEX 索引名 ON 表名字;
#删除主键索引: ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY;
#显示索引信息: SHOW INDEX FROM student;
*/
 
/*增加全文索引*/
ALTER TABLE `school`.`student` ADD FULLTEXT INDEX `studentname` (`StudentName`);
 
/*EXPLAIN : 分析SQL语句执行性能*/
EXPLAIN SELECT * FROM student WHERE studentno='1000';
 
/*使用全文索引*/
-- 全文搜索通过 MATCH() 函数完成。
-- 搜索字符串作为 against() 的参数被给定。搜索以忽略字母大小写的方式执行。对于表中的每个记录行，MATCH() 返回一个相关性值。即，在搜索字符串与记录行在 MATCH() 列表中指定的列的文本之间的相似性尺度。
EXPLAIN SELECT *FROM student WHERE MATCH(studentname) AGAINST('love');
 
/*
开始之前，先说一下全文索引的版本、存储引擎、数据类型的支持情况
MySQL 5.6 以前的版本，只有 MyISAM 存储引擎支持全文索引；
MySQL 5.6 及以后的版本，MyISAM 和 InnoDB 存储引擎均支持全文索引;
只有字段的数据类型为 char、varchar、text 及其系列才可以建全文索引。
测试或使用全文索引时，要先看一下自己的 MySQL 版本、存储引擎和数据类型是否支持全文索引。
*/

测试索引

建表app_user：

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CREATE TABLE `app_user` (
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(50) DEFAULT '' COMMENT '用户昵称',
  `email` varchar(50) NOT NULL COMMENT '用户邮箱',
  `phone` varchar(20) DEFAULT '' COMMENT '手机号',
  `gender` tinyint(4) unsigned DEFAULT '0' COMMENT '性别（0:男；1：女）',
  `password` varchar(100) NOT NULL COMMENT '密码',
  `age` tinyint(4) DEFAULT '0' COMMENT '年龄',
  `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `update_time` timestamp NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='app用户表'

批量插入数据：100w

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DROP FUNCTION IF EXISTS mock_data;
DELIMITER $$
CREATE FUNCTION mock_data()
RETURNS INT
BEGIN
  DECLARE num INT DEFAULT 1000000;
  DECLARE i INT DEFAULT 0;
  WHILE i < num DO
   INSERT INTO app_user(`name`, `email`, `phone`, `gender`, `password`, `age`)
    VALUES(CONCAT('用户', i), '24736743@qq.com', CONCAT('18', FLOOR(RAND()*(999999999-100000000)+100000000)),FLOOR(RAND()*2),UUID(), FLOOR(RAND()*100));
   SET i = i + 1;
  END WHILE;
  RETURN i;
END;
SELECT mock_data();

索引效率测试

无索引

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SELECT * FROM app_user WHERE name = '用户9999'; -- 查看耗时
SELECT * FROM app_user WHERE name = '用户9999';
SELECT * FROM app_user WHERE name = '用户9999';

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM app_user WHERE name = '用户9999'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: app_user
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 992759
     filtered: 10.00
        Extra: Using where
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

创建索引

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CREATE INDEX idx_app_user_name ON app_user(name);

测试普通索引

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mysql> EXPLAIN SELECT * FROM app_user WHERE name = '用户9999'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: app_user
   partitions: NULL
         type: ref
possible_keys: idx_app_user_name
          key: idx_app_user_name
      key_len: 203
          ref: const
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> SELECT * FROM app_user WHERE name = '用户9999';
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT * FROM app_user WHERE name = '用户9999';
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT * FROM app_user WHERE name = '用户9999';
1 row in set (0.00 sec)

索引准则

  • 索引不是越多越好
  • 不要对经常变动的数据加索引
  • 小数据量的表建议不要加索引
  • 索引一般应加在查找条件的字段

索引的数据结构

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-- 我们可以在创建上述索引的时候，为其指定索引类型，分两类
hash类型的索引：查询单条快，范围查询慢
btree类型的索引：b+树，层数越多，数据量指数级增长（我们就用它，因为innodb默认支持它）
 
-- 不同的存储引擎支持的索引类型也不一样
InnoDB 支持事务，支持行级别锁定，支持 B-tree、Full-text 等索引，不支持 Hash 索引；
MyISAM 不支持事务，支持表级别锁定，支持 B-tree、Full-text 等索引，不支持 Hash 索引；
Memory 不支持事务，支持表级别锁定，支持 B-tree、Hash 等索引，不支持 Full-text 索引；
NDB 支持事务，支持行级别锁定，支持 Hash 索引，不支持 B-tree、Full-text 等索引；
Archive 不支持事务，支持表级别锁定，不支持 B-tree、Hash、Full-text 等索引；