mysql索引锁引擎事务

Bertha 。 2023-10-04 12:34 27阅读 0赞

1.mysql表级别引擎有8中，使用最普遍的是InnoDB、MyISAM

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1pIQU5HTElaRU5H_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

2.InnoDB、MyISAM引擎建表，数据存放在安装mysql目录下的data文件下，根据数据库名进行目录分类。

使用InnoDB引擎创建一个张user\_innodb表，id为自增主键，生成的文件（1）user\_innodb.frm:存放user表的结构、字段信息（2）user\_innodb.ibd:存放索引及数据值

主键索引底层存放，叶子节点是一个多行的表，第一行存的是主键的key值，后面行存放其它字段的值

存储文件：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1pIQU5HTElaRU5H_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

主键索引存放：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1pIQU5HTElaRU5H_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

使用MyISAM引擎创建一个张user\_myisam表，id为自增主键，生成的文件（1）user\_myisam.frm:存放user表的结构、字段信息（2）user\_myisam.MYI(我的索引）：存放索引（3）user\_myisam.MYD(我的数据）：存放数据值

主键索引底层存放，叶子节点是一个两行的表，第一行存的是主键的key值，第二行存放指向myd文件的地址指针

存储文件：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1pIQU5HTElaRU5H_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

主键索引存放：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1pIQU5HTElaRU5H_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

非主键索引存放：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1pIQU5HTElaRU5H_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

3.mysql数据底层使用B+tree的方式进行数据存储，与b tree相比，b+tree有叶子节点的一个连接指向，方便进行区间查询；创建表推荐使用InnoDB引擎，主键使用自增的方式，因为主键索引的叶子节点是一个深序的方式存放，便于操作数据。非主键的字段建立索引，mysql底层存存放的是执行主键索引的地址，然后再通过主键索引的地址匹配到值

4.组合字段建立索引，查询的时候需要使用最左原则，使用username，age，sex创建索引，查询条件需要具备第一个字段username才走索引，因为组合索引是按着建立字段的顺序进行排序的，username字段是有序，但是age和sex就不是有序的

5.InnoDB和MyIsam的区别

（1）InnoDB支持事务，MyISAM不支持

（2）InnoDB支持外键，MyISAM不支持

（3）MyISAM适合查询以及插入为主的应用，InnoDB适合频繁修改以及涉及到安全性较高的应用

（4）InnoDB支持行锁，MyISAM不支持

（5）InnoDB 中不保存表的具体行数，也就是说，执行select count(\*) from table时，InnoDB要扫描一遍整个表来计算有多少行；select count(\*) from table,MyISAM只要简单的读出保存好的行数，注意的是，当count(\*)语句包含where条件时，两种表的操作是一样的

6.查看sql是否走索引可以在查询语句前加EXPLAIN，查询结果有表名，走的索引，结果行数

EXPLAIN SELECT * FROM gj_common_item111 WHERE org_code='110000'

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6.锁的相关点

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1pIQU5HTElaRU5H_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

（1）MyISAM Lock Read(共享读)：MyISAM表的读操作，不会阻塞其他用户对同一个表的读请求，但会阻塞对同一个表的写请求

clientA: 
        lock table roles read; //读锁
        select * from roles where id = 1; //查询成功
    
    clientB: 
        select * from roles where id = 1; //查询成功
        update roles set name = 'root'; //卡住,等待锁释放
        
    ClientA:
        unlock tables; //解锁
        
    clientB: 
        update roles set name = 'root2'; //更新成功

（2）MyISAM Lock Write(读占写)：MyISAM表的写操作，会阻塞其他用户对同一个表的读和写操作

clientA: 
        lock table roles write; //写锁
        select * from roles where id = 1; //查询成功
        update roles set name = 'admin' where id = 1; //更新成功
    
    clientB: 
        select * from roles where id = 1; //卡住,等待锁释放
    ClientA:
        unlock tables; //解锁
        
    clientB: 
        select * from roles where id = 1; //查询成功

（3）查看表锁级：SHOW STATUS LIKE '%table\_lock%'，table\_locks\_waited(表锁等待,无法立即获得数据)和table\_locks\_immediate(立即获得锁地查询数目)

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（4）行锁在InnoDB中使用有一个前提条件：检索数据时需要通过索引！因为InnoDB是通过给索引的索引项加锁来实现行锁的；在不通过索引条件查询的时候，InnoDB会使用表锁，这在并发较大时，可能导致大量的锁冲突

（5）行锁会产生死锁，因为在行锁中，锁是逐步获得的，主要分为两步：锁住主键索引，锁住非主键索引。如：当两个事务同时执行时，一个锁住了主键索引，在等待其他索引；另一个锁住了非主键索引，在等待主键索引。这样便会发生死锁。InnoDB一般都可以检测到这种死锁，并使一个事务释放锁回退，另一个获取锁完成事务

7.数据库事务

（1）事务四大特征(ACID)

*  原子性(A)：事务是最小单位，不可再分
 *  一致性(C）：事务要求所有的DML(insert、update、delete)语句操作的时候，必须保证同时成功或者同时失败
 *  隔离性(I)：事务A和事务B之间具有隔离性
 *  持久性(D)：是事务的保证，事务终结的标志(内存的数据持久到硬盘文件中)

(2)事务的一些术语

*  开启事务：Start Transaction
 *  事务结束：End Transaction
 *  提交事务：Commit Transaction
 *  回滚事务：Rollback Transaction

(3)提交操作、回滚操作

mysql> start transaction;#手动开启事务
      mysql> insert into t_user(name) values('pp');
      mysql> commit;#commit之后即可改变底层数据库数据
      mysql> select * from t_user;
      +----+------+
      | id | name |
      +----+------+
      |  1 | jay  |
      |  2 | man  |
      |  3 | pp   |
      +----+------+
      3 rows in set (0.00 sec)

mysql> start transaction;
      mysql> insert into t_user(name) values('yy');
      mysql> rollback;
      mysql> select * from t_user;
      +----+------+
      | id | name |
      +----+------+
      |  1 | jay  |
      |  2 | man  |
      |  3 | pp   |
      +----+------+
      3 rows in set (0.00 sec)

（4）事务四大特性之一：隔离性(isolation)

*  读未提交：read uncommitted
 *  读已提交：read committed
 *  可重复读：repeatable read
 *  串行化：serializable

read uncommitted：

- 事物A和事物B，事物A未提交的数据，事物B可以读取到
    - 这里读取到的数据叫做“脏数据”
    - 这种隔离级别最低，这种级别一般是在理论上存在，数据库隔离级别一般都高于该级别

read committed：

- 事物A和事物B，事物A提交的数据，事物B才能读取到
    - 这种隔离级别高于读未提交
    - 换句话说，对方事物提交之后的数据，我当前事物才能读取到
    - 这种级别可以避免“脏数据”
    - 这种隔离级别会导致“不可重复读取”
    - Oracle默认隔离级别

repeatable read：

- 事务A和事务B，事务A提交之后的数据，事务B读取不到
    - 事务B是可重复读取数据
    - 这种隔离级别高于读已提交
    - 换句话说，对方提交之后的数据，我还是读取不到
    - 这种隔离级别可以避免“不可重复读取”，达到可重复读取
    - 比如1点和2点读到数据是同一个
    - MySQL默认级别
    - 虽然可以达到可重复读取，但是会导致“幻像读”

serializable：

- 事务A和事务B，事务A在操作数据库时，事务B只能排队等待
    - 这种隔离级别很少使用，吞吐量太低，用户体验差
    - 这种级别可以避免“幻像读”，每一次读取的都是数据库中真实存在数据，事务A与事务B串行，而不并发

（5）设置事务隔离级别

• 可以在my.ini文件中使用transaction-isolation选项来设置服务器的缺省事务隔离级别

– READ-UNCOMMITTED
      – READ-COMMITTED
      – REPEATABLE-READ
      – SERIALIZABLE
    
      •	例如：
      [mysqld]
      transaction-isolation = READ-COMMITTED

• 通过命令动态设置隔离级别

SET [GLOBAL | SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL <isolation-level>
      		其中的<isolation-level>可以是：
      	–	READ UNCOMMITTED
      	–	READ COMMITTED
      	–	REPEATABLE READ
      	–	SERIALIZABLE
      	•	例如： SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

（6）隔离级别的作用范围

•	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 
    •	例如，设置会话级隔离级别为READ COMMITTED ：
    mysql> SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED；
    或：
    mysql> SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED；
    •	设置全局级隔离级别为READ COMMITTED ： 
    mysql> SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED；

8.优化sql方式

（1）对查询进行优化，应尽量避免全表扫描，首先应考虑在 where 及 order by 涉及的列上建立索引

（2）建表字段时尽可能的使用 varchar 代替 char ，因为首先变长字段存储空间小，可以节省存储空间，其次对于查询来说，在一个相对较小的字段内搜索效率显然要高些。

（3）任何地方都不要使用 select \* from t ，用具体的字段列表代替“\*”，不要返回用不到的任何字段

（4）区分in和exists：如果是exists，那么以外层表为驱动表，先被访问，如果是IN，那么先执行子查询。所以IN适合于外表大而内表小的情况；EXISTS适合于外表小而内表大的情况

（5）使用合理的分页方式以提高分页的效率，前端页面使用懒加载数据的方式

（6）不建议使用%前缀模糊查询，例如LIKE“%name”或者LIKE“%name%”，这种查询会导致索引失效而进行全表扫描。但是可以使用LIKE “name%”

9.mysql日志

（1）错误日志（error-log）:记录mysql在启动、运行和停止时出现的问题诊断分析。

（2）常规日志（general\_log）:记录所有mysql客户端发向mysql服务器的请求

（3）慢查询日志(slow\_query\_log):将执行成功并符合条件的查询记录到日志中,找到需要优化的sql，long\_query\_time=XX秒 （可以精确到微秒）查询超过这个值才会被记录到slowlog中，互联网行业中一般设置0.001s比较合适

（4）二进制日志（binary\_log）:记录全部有效的数据修改日志，基于时间点的备份和恢复，高可用架构的基础-主从复制；只能在my.cnf中配置 重启服务后生效

（5）中继日志（relay\_log）:用于主从复制，临时存储从主库同步的二进制日志

10.`@Transactional` 只能应用到 public 方法才有效。

这是因为在使用 Spring AOP 代理时，Spring 会调用 `TransactionInterceptor`在目标方法执行前后进行拦截之前，`DynamicAdvisedInterceptor`（`CglibAopProxy`的内部类）的的 `intercept`方法或 JdkDynamicAopProxy 的 invoke 方法会间接调用 `AbstractFallbackTransactionAttributeSource`（Spring 通过这个类获取`@Transactional` 注解的事务属性配置属性信息）的 `computeTransactionAttribute` 方法。

@Nullable
        protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method, @Nullable Class<?> targetClass) {
           //这里判断是否是public方法
            if(this.allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
                return null;
            } 
    //省略其他代码

若不是 public，就不会获取@Transactional 的属性配置信息，最终会造成不会用 TransactionInterceptor 来拦截该目标方法进行事务管理

**事务失效的常见原因：**

（1）@Transactional必须用在public修饰的方法上；

（2）@Transactional注解的属性rollbackFor配置错误，不指定rollbackFor时，默认只有抛出RuntimeException或者Error才会回滚，一般使用都指定回滚的异常为Exception（RuntimeException及其他异常的父类）：@Transactional(rollbackFor=Exception.class);

（3）启动类或者配置类中需要添加@EnableTransactionManagement注解，开启事务；

（4）同一个类中调用事务方法，事务会失效：

@Service
    public class A {
        
        public void test1(){
           test2();
        }
    
        @Transactionl(rollbackFor = Exception.calss)
        public void test2(){
    
        }
    
    
    }

（5）在事务方法中捕获了异常（try catch），事务会失效；

（6）数据库引擎不支持事务（innodb支持事务，myisam不支持事务）。

**事务传播类型**

当方法A调用方法B，在方法B中设置的事务传播类型分为7种：

（1）REQUIRED：如果方法A没有开启事务，则B新开启事务；如果A已经开启事务，则B加入A的事务，不新开事务，Spring默认的事务传播行为；

（2）REQUIRES\_NEW：不管A是否开启事务，B都新开启事务；当A开启事务，则B挂起A的事务，再单独开启新事务；

（3）SUPPORTS：A开启了事务，则B加入A的事务；A没开启，则B也不开启；

（4）NOT\_SUPPORTS：如果A开启了事务，则B让A事务挂起，以非事务的方式执行B；

（5）NEVER：如果A开启了事务，则B抛出异常；如果A没开启事务，则B也不开启事务；

（6）NESTED：如果A开启了事务，则B新开启一个事务嵌套在A中；如果A没开启事务，则B新开启一个事务；

（7）MANDATORY：如果A没开启事务，则B抛出异常；如果A开启了事务，则B加入到A中。

**11.B+Tree相对于B-Tree有几点不同**

（1）非叶子节点只存储键值信息。

（2）所有叶子节点之间都有一个链指针。

（3）数据记录都存放在叶子节点中。

#### 12.MVCC（多版本并发控制）机制 ####

并发访问（读或者写）数据库时，对正在事务内处理的数据做多版本的管理，用来避免由于写操作的堵塞，而引发读操作失败的并发问题。

**适用范围：**

mysql数据库默认隔离级别：RR（Repeatable Read，可重复读），MVCC主要适用于Mysql的RC（Read committed）,RR隔离级别，Read uncimmitted由于存在脏读，即能读到未提交事务的数据行，所以不适用MVCC，原因是MVCC的创建版本和删除版本只要在事务提交后才会产生；串行化由于是会对所涉及到的表加锁，并非行锁，自然也就不存在行的版本控制问题。

#### MVCC逻辑流程-插入 ####

在MySQL中建表时，每个表都会有三列隐藏记录，其中和MVCC有关系的有两列

*  数据行的版本号 （DB\_TRX\_ID）
 *  删除版本号 (DB\_ROLL\_PT)

在插入数据的时候，假设系统的全局事务ID从1开始，以下SQL语句执行分析参考注释信息：

begin;-- 获取到全局事务ID
    insert into `test_zq` (`id`, `test_id`) values('5','68');
    insert into `test_zq` (`id`, `test_id`) values('6','78');
    commit;-- 提交事务
    复制代码

当执行完以上SQL语句之后，表格中的内容会变成：

可以看到，插入的过程中会把全局事务ID记录到列 DB\_TRX\_ID 中去

#### MVCC逻辑流程-删除 ####

对上述表格做删除逻辑，执行以下SQL语句（假设获取到的事务逻辑ID为 3）

begin；--获得全局事务ID = 3
    delete test_zq where id = 6;
    commit;
    复制代码

执行完上述SQL之后数据并没有被真正删除，而是对删除版本号做改变，如下所示：

#### MVCC逻辑流程-修改 ####

修改逻辑和删除逻辑有点相似，修改数据的时候 会先复制一条当前记录行数据，同时标记这条数据的数据行版本号为当前是事务版本号，最后把原来的数据行的删除版本号标记为当前是事务。

执行以下SQL语句：

begin;-- 获取全局系统事务ID 假设为 10
    update test_zq set test_id = 22 where id = 5;
    commit;
    复制代码

执行后表格实际数据应该是：

#### MVCC逻辑流程-查询 ####

此时，数据查询规则如下：

*  查找**数据行版本号早于当前事务版本号**的数据行记录
    
    也就是说，数据行的版本号要小于或等于当前是事务的系统版本号，这样也就确保了读取到的数据是当前事务开始前已经存在的数据，或者是自身事务改变过的数据
 *  查找**删除版本号**要么为NULL，要么**大于当前事务版本号**的记录
    
    这样确保查询出来的数据行记录在事务开启之前没有被删除

根据上述规则，我们继续以上张表格为例，对此做查询操作

begin;-- 假设拿到的系统事务ID为 12
    select * from test_zq;
    commit;
    复制代码

执行结果应该是：

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1pIQU5HTElaRU5H_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210506190347838.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1pIQU5HTElaRU5H,size_16,color_FFFFFF,t_70
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