MySQL--锁与事务以及索引相关

参考于《高性能MySQL》第一章

1、读锁、写锁

在多用户访问数据时，可能会造成同时对数据进行操作的情况，此时可能会导致数据的修改没有达到预期的效果，因此解决方法就是并发控制。

在处理并发读或写时，通过两种锁来达到并发控制，共享锁（读锁）、排它锁（写锁）

读锁是共享的，相互之间不阻塞的，即多个用户在同一时刻可以同时读取同一个资源。读锁可以和读锁并存。

写锁是排它的，即一个写锁会阻塞其它的写锁，读锁。写锁和写锁、写锁和读锁都是不并存的。

2、锁粒度

表锁（table lock）：最常见的加锁方式，它会锁住整张表。在MySQL中，默认写操作时对表加写锁，此时其它用户无法对该表做任何操作；在读操作时，默认加读锁，可以让多个用户读操作。牢记：写锁的优先级高于读锁

行级锁（row lock）：可以最大程度地支持并发处理（同时也带来了最大的锁开销），但是行级锁只在存储引擎层实现，例如InnoDB中。

3、事务的理解

事务是数据库中的执行单元，事务中一般包含多条sql语句，这些语句要不全部执行成功，要不一个也不成功，也可以说，只有最后一个sql语句执行完并且提交该事务，才能说事务执行成功。

事务满足四个特性，ACID

原子性（Atomicity）：事务被视为不可分割的最小工作单元，要么全部成功，要么全部失败；

一致性（Consistency）：数据库总是从一个一致的状态转换到另一个一致的状态；

隔离性（Isolation）：事务之间是不可见的；

持久性（Durability）：一旦事务提交，则其所做的修改会永久的保存到数据库中，这个特性有点模糊，因为持久性有很多的级别。并且数据库中的数据需要备份，这就是矛盾。

4、隔离级别

read uncommitted（未提交读）：事务中的修改，即使未提交，在其它事务中也是可以读到的。此时会造成脏读，例如一个事务修改但最后没有提交，其它事务读到修改之后的数据但未被提交的

read committed（提交读）：在一个事务对数据进行修改时，其它事务只能读到未修改的数据，就是说，事务之间不可见。此时可能会造成读到数据后再次读取会读到不一样的数据

repeatable read（可重复读）：一个事务不能读取另一个事务正在操作的数据，会被阻塞。此时会造成幻读，即当某个事务读取某个范围内的数据时，另一个事务在该范围插入了新的数据，当之前的那个事务再次读取时，会产生幻行。

serializable（可串行化）：最高的隔离级别，解决了幻读的问题。在读取数据时，会在读取的每一行加锁，保证了数据的安全性，但造成了读取时间长和争锁的问题。

针对以上隔离级别read committed（提交读）、repeatable read（可重复读）的问题，出现了MVCC（Multiversion Concurrency Control，多版本并发控制），是通过利用时间点的快照实现的，并且对增删改查的加锁机制不一样，这里不研究，详情请参阅《高性能MySQL》。

5、MVCC的简单理解

可以认为MVCC是行级锁的一个变种，但是MVCC在很多情况下都避免了加锁操作，实现了非阻塞的读操作，写操作只是锁住必要的行。

MVCC是通过保存数据在某个时间点的快照实现的，并且只在read committed（提交读）、repeatable read（可重复读）两个级别下使用。

6、索引

数据库中的索引是某个表中一个列或多个列的集合，它的作用是快速的定位到想要查询的部分。在MySQL中，存储引擎使用索引可以快速找到对应的数据行。

7、索引的类型（索引的数据结构）

大部分都是使用的B-Tree索引，使用B-Tree索引结果来存储数据，B-Tree的存储特性是按顺序存储，因此查询速度快。不同的存储引擎以不同的方式使用B-Tree，例如MyISAM使用前缀压缩技术使得索引更小，而InnoDB按照原数据格式进行存储。

哈希索引，基于哈希表实现，对于每一列的数据，都会根据索引列计算哈希值进行存储，在MySQL中，只有Memory引擎显示支持哈希索引。

其它的还有空间索引、全文索引（根据文本中的关键词）

8、索引的优点

1）减少了查询的数据量；

2）帮助服务器避免排序和临时表，例如B-Tree中的数据存储已达到有序；

3）可以将随机IO成为顺序IO。

请记住，索引并不是最好的解决方案，只有在利用索引得到好处大于其带来的额外工作时，索引才是有效的。

9、索引优化

1）独立的列：在使用索引进行查询时，索引不能是表达式的一部分，也不能是函数的一部分；

2）选择合适的索引列顺序：有一个经验法则：将选择性最高的列放到索引列前面；

3）聚簇索引：一种数据存储方式，例如在InnoDB中在同一结构保存了B-Tree索引和数据行，记住一张表只能有一个聚簇索引，而且不是所有的存储引擎都是支持聚簇索引的；

4）未使用的索引：有一些索引永远不用，建议将其删除。

10、简单了解存储引擎

1）InnoDB存储引擎：

数据存储在表空间（InnoDB管理的一个黑盒子）；

采用MVCC支持高并发，并且实现了四个隔离级别；

InnoDB中表基于聚簇索引建立的；

2）MyISAM存储引擎：

5.1及之前版本中默认的存储引擎，支持全文检索、压缩等，但不支持事务和行级锁；

将表存储在两个文件中：数据文件和索引文件；

MyISAM是对整张表加锁的。