MySQL三范式与事务、索引详解_事务的三范式-优快云博客

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本文介绍了数据库的三范式，详细阐述了事务的ACID特性，包括一致性、持久性、原子性和隔离性，并举例说明了不同隔离级别的效果。同时，讨论了事务的使用方式，如直接通过SQL和使用JDBC。此外，讨论了索引的作用和类型，强调了其在提升查询效率方面的重要性，并提出了适用索引的条件。总结了事务和索引在数据库管理中的核心价值。

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3.表中的任何非主键字段不依赖其他非主键字段

了解事务和索引

首先了解什么是事务：一个事务就是为了执行一个业务的一个或者多个语句。例如我们耳熟能详的图书馆管理系统，其中的借书的这一个功能，简略的来说最起码设计两个sql语句；一个是对于书的数量减少(update)，二是在借书记录的表里面加入(insert)一条谁借了什么数。所以这两个sql就要作为一个整体，并且具有不可分割的特性。

关于索引，这里我只是简述了普通的索引的功能。

一、数据库三范式

1.表中的每个字段从业务上不可再分

确保表里的每一列都保证原子性，为了方便与统计与查询

2.表中的字段完全依赖于主键

就是表中的非主键不存在最对主键的部分的依赖(就是有一部分非主键可能表述的是另一个事件，与这个表里面描述的事情没有关系)；他的作用为了保证每一行数据都可以通过主键划分。

3.表中的任何非主键字段不依赖其他非主键字段

作用是为了减少表的数据存储，让相互依赖的非主键字段单独的组成一个关系表即可。

二、事务(Transactio)

首先前面简单的说了对于事务的一个认识，下面就来描述一下为了做到支持事务的功能DBMS(数据库管理系统)满足的4个特性(ACID)。

1.一致性(Consistency)

首先要清楚什么是一致性，这里我先举一个例子；还是图书馆管理系统例如，图书馆里面某一本(一样的好几本书)书的借出量一定小于等于它原先的总量。可以看出这就是一个维护数据一致性的例子，也就是数据的一致性不光是DBMS替我们保证的，也要我们开发者公共的参与进来。

下面显示特性间的关系：

2.持久性(Durability)

这个很好的理解，就是一旦DBMS通知我们数据修改成功了，则数据一定被修改成功了。

3.原子性(Atomic)

原子性，就是业务动作对应的sql应该看作一个整体，是不可以在分开的。例如对于图书馆管理系统里面的借书，就必须要对应一个借书记录的sql和书量信息的sql他们两个的执行应该是不可以分割的。

4.隔离性(Isolation)

隔离性就是多个DBMS用户同时(宏观下的)对同一批数据进行增删改查时，相互之间需要保持隔离的特性。但是追求隔离性和并发性之间是相互矛盾的，也就是如果追求隔离性，他的数据会正确性越高，但是运行的速度会降低，并发性差；追求并发性越好时，他的隔离性必然会较差，也就是数据的正确行会降低。所以规定了隔离级别(isolation level)。

隔离级别的划分：

其中的快照读不是标准中存在的隔离级别。

1.读未提交

对这个最直观的解释就是：多个同时(宏观)在执行的事务，可以读取到其他的事务还处于未提交时的数据的修改。这个最大的副作用就是会产生脏读。

直观的图形展示：

2.读已提交

就是可以看到别的事务已经提交的数据，但也会有副作用那就是不可重复读。

话不多说，直接上图：

3.可重复读

保证在一次事务中看到的数据是不会发生变化的(即使有别的事务对数据进行了修改并且已经提交)。这种方式会产生幻读。

继续上图：

那么什么是幻读那：就是出现了像幽灵一样的数据，无端的出现~~~

下面的这个图更好的理解幻读：

前面提到的"快照读"就可以看作在可重复读的基础上消除了幻读的副作用。

4.可串行性

其实就是每个事务，都得排队执行，一次一个事务。所以不会产生上述的种种的副作用。但是也有很大的缺点，那就是并发行差，执行的速度慢。

三、如何去使用事务

1.直接使用sql

这里直接的通过workbench去使用事务

--将下面的看作是一个事务的整体去执行

start transaction

sql1

sql2

sql3

rollback/commit

1.commit

如果代码成功执行表示全部成功。

如果被动失败(硬件故障、软件的问题) ，由于没有执行commit，事务期间的部分修改会被回滚。

2.rollbackll

主动的要求回滚。

2.通过JDBC

首先JDBC就是Java专门针对数据库而制定的一个标准(所以都为抽象类、接口)，而真正的实现类则是我们下载的第三发库(例如mysql官方)。

然后就是我们在使用在Java环境下对于数据库的操作，这里简单的说下就是一次事务就相当于建立一个连接，对数据库进行操作。

四、索引

索引的种类有很多，像主键、唯一键都可以叫做索引。这里我只是简单的讨论了普通索引。

首先添加索引的目的：个某些字段加入索引，为了提升对于该字段数据的查询速度。

1.索引如何的快速查询

首先，对于没有加索引的数据，按主键的排序在硬盘中存着按照线性表的方式(一种可能性)，我们要找到某个字段需要的时间复杂度O(n);

当我们针对某个字段(假设为name_a)加入索引时，实际就为这个字段添加了一个关于这个他的搜索树(类似保存 (key,value))，当我们搜索这个字段时，就可以通过找到的key(name_a),获取value值，这里的value是对应这个字段在硬盘中的存储位置(一种可能性)。这样的时间的复杂度就为O(logn);