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一.索引
1. 索引是什么
每一本书都有对应的目录,目录可以帮我们快速定位书中的内容,让我们精准了解书中的知识点。而索引就是数据库给我们提供的一个目录,索引对字段进行跟踪封装,能够快速定位我们需要查询的字段。数据库中查询字段也可以定位信息,索引的具体作用到底体现在哪!!!
2. 索引的作用
索引在Mysql中就像兰博基尼,那么没有设计和使用的Mysql就是一个人力三轮车。当我们在数据库中需要对大量数据检索的时候,索引的出现可以提高检索的效率。并且能加快多表查询的连接。
3. 索引的类型
类型 | 特点 | 示例 |
---|---|---|
主键索引 | 唯一 + 非空,表只能有一个 | PRIMARY KEY (id) |
唯一索引 | 值必须唯一,允许空值 | UNIQUE KEY (email) |
普通索引 | 基本索引,可重复 加快对数据的访问速度 | INDEX (name) |
组合索引 | 多列联合索引 | INDEX (city, age) |
全文索引 | 文本内容搜索(文章关键词) | FULLTEXT (content) |
在此我们只学习索引的常用类型。
4. 索引的使用
数据准备
--创建一个学生表
create table student{
id int,
name varchar(20),
hobby varchar(30)
};
1.主键索引
特点: 主键是一种唯一性索引,每个表只能有一个主键,用于标识数据表中的某一条记录,
并且主键值不能包含NULL。
语法格式:字段名 类型 PRIMARY KEY(建表时直接创立)
ALTER TABLE 表名 ADD PRIMARY KEY ( 列名 )(建表后修改表结构时再创立)
为学生表添加主键索引
alter table student add primary key (id);
2.唯一索引
特点:索引列的所有值都只能出现一次, 必须唯一. 唯一索引可以保证数据记录的唯一性。事实上,在许多场合,人们创建唯一索引的目的往往不是为了 提高访问速度,而只是为了避免数据出现重复。
语法格式:
1.创建表时直接添加唯一索引
unique [索引名称] 列名
2.使用create语句在已有的表上创建索引
create unique index 索引名 on 表名(列名(长度))
3.修改表结构添加索引
ALTER TABLE 表名 ADD UNIQUE ( 列名 )
为hobby字段添加唯一索引
create unique index ind_hobby on student(hobby);
插入数据进行唯一性测试
insert into student values(1,'xiaoming','爱你');
insert into student values(2,'小张','爱你');
此时数据会报错,第二个hobby不能与第一个重复.
3.普通索引
特点:普通索引是数据库中最基本的一种索引类型。它没有任何限制,可以在表的任意列上创建。普通索引的主要作用是加快数据的检索速度,提高查询效率。
语法格式:
1.建表时创建索引
index 索引名 (列名(长度));
2.使用create index在已有表上创建索引
create index 索引名 on 表名(列名[长度])
3.修改表结构时添加索引
ALTER TABLE 表名 ADD INDEX 索引名 (列名)
给name字段添加索引
alter table student add index ind_name(name);
4.查看并删除索引
查看索引:show index from 表名;
删除索引:
1.直接删除
drop index 索引名 on 表名;
2.修改表结构删除
ALTER TABLE 表名 DROP INDEX 索引名;
查看表中所有索引,并删除name索引
--查看表中索引
show index from student;
--删除索引name
drop index ind_name on student;
5. 索引的使用原则总结
-在WHERE、JOIN、ORDER BY、GROUP BY中频繁出现的列上创建索引。
- 选择区分度高的列(如身份证号比性别更适合建索引)。
- 避免过度索引(索引会占用空间,降低写操作速度)。
-使用组合索引时,遵循“最左前缀原则”。
6. 索引的优缺点
添加索引首先应考虑在 where 及 order by 涉及的列上建立索引。
索引的优点
1. 大大的提高查询速度
2. 可以显著的减少查询中分组和排序的时间。
索引的缺点
1. 创建索引和维护索引需要时间,而且数据量越大时间越长
2. 当对表中的数据进行增加,修改,删除的时候,索引也要同时进行维护,降低了数据的维护 速度
索引是需要再磁盘占用物理空间的,所以在使用完索引后,可以删除掉不在使用的索引。
二.事务
1.什么是事务
事务是一个整体,由一条或者多条sql语句组成,这些sql语句要么执行成功,要么执行失败,只要有一条sql出现异常,整个操作就会回滚,整个业务执行失败。
回滚:即在事务运行的过程中发生某种故障,事务不能继续执行,系统将事务中对数据库的所有已完成的操作全部撤销,滚回到事务开始时的状态。(在提交之前执行)
2.为什么使用事务
比如: 银行的转账业务,小张向小明转账500元 , 至少要操作两次数据库, 小张-500, 小明+ 500,小张的账户余额扣掉500,小明的账户余额没有增加500,导致账户转账错误,这个时候怎么办?事务的出现就避免了这类问题的发生。当操作出现异常的时候在事务的机制作用下就会出现回滚,所有的操作都会撤销,上面小张的转账操作就会失效,500会退还到小张的转账中,直到问题被解决,才能转账成功。
3.Mysql事务的操作
事务提交操作分为手动提交操作和自动提交操作
此处我们学习重点学习手动提交事务
Mysql默认为自动提交事务,设置为手动提交事务
登录mysql,查看autocommit状态
语法格式:
准备数据
create table accout(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20) comment '账户名称',
balance decimal(11,2) comment '金额'
);
insert into accout(name, balance) values
('小张', 5000),
('小明', 1000);
小明向小张借款5000元
手动提交
正确操作:
--开启事务
start transaction;
update accout set balance=balance-2000 where name = '小张';
update accout set balance=balance+2000 where name = '小明';
--提交事务
commit;
异常操作:
--开启事务
start transaction;
update accout set balance=balance-2000 where name = '小张';
update accout set balance=money+2000 where name = '小明';
--提交事务
commit;
此时就会抛出语法异常操作。
自动提交:
把上面的autocommit状态该为on就变成自动的呢
自动是不需要开启事务和提交事务操作的,每当执行一个sql语句在sql中就算一个事务。
4.事务的四大特性
特性 | 含义 | 示例说明 |
---|---|---|
原子性 | 每个事务都是一个整体,不可再拆分,事务中所有的 SQL 语句要么都执行成功,要么都失败。 | 银行转账:A 转 100 给 B,必须同时完成扣款和收款操作,否则全部撤销 |
一致性 | 事务在执行前数据库的状态与执行后数据库的状态保持一致 | 转账前 A+B 总金额 2000,转账后 A+B 总金额仍是 2000(无论转账是否成功) |
隔离性 | 事务与事务之间不应该相互影响,执行时保持隔离的状态 | 用户 A 转账时,用户 B 查余额不受影响;多个事务并发执行如同顺序执行 |
持久性 | 一旦事务执行成功,对数据库的修改是持久的。就算关机,数据也是要保存下来的 | 转账成功提交后,即使服务器断电重启,转账记录和余额变更仍然有效 |
三.数据库中的常见问题和解决方法
数据准备
create table accout(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20) comment '账户名称',
balance decimal(11,2) comment '金额'
);
insert into accout(name, balance) values
('小张', 5000),
('小明', 1000);
1.脏读问题
描述:一个事务读取了另一个事务未提交的数据。
举例:事务A修改了数据但未提交,事务B读取了这个未提交的数据。如果事务A回滚,则事务B读取到的数据就是无效的(脏数据)。
问题描述:事务A读取了事务B未提交的数据,若事务B回滚,则事务A读到的是无效的"脏数据"。
场景模拟:
-- 事务B(修改数据但未提交)
START TRANSACTION;
UPDATE accout SET balance = 500 WHERE id = 1; -- 余额从1000→500(未提交)
-- 事务A(读取未提交数据)
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED; -- 设置读未提交隔离级别
START TRANSACTION;
SELECT balance FROM accout WHERE id = 1; -- 读到500(脏数据!)
-- 事务B回滚
ROLLBACK; -- 余额恢复为1000
-- 事务A误认为余额是500(实际应为1000)
解决方法:
使用 READ COMMITTED
隔离级别:
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
2.不可重复读问题
问题描述:同一事务内两次读取相同数据,结果不一致(因其他事务修改并提交了数据)。
场景模拟:
-- 事务A(第一次读取)
START TRANSACTION;
SELECT balance FROM accout WHERE id = 1; -- 返回1000
-- 事务B修改并提交
UPDATE users SET balance = 800 WHERE id = 1;
COMMIT;
-- 事务A(第二次读取)
SELECT balance FROM accout WHERE id = 1; -- 返回800(结果改变!)
COMMIT;
解决方法:
使用 REPEATABLE READ
隔离级别(MySQL默认):
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
原理:MySQL通过MVCC(多版本并发控制)提供事务开始时的一致性快照。
3.幻读问题
问题描述:同一事务内两次查询相同条件,返回的行数不同(因其他事务新增/删除了数据)。
场景模拟:
-- 事务A(第一次查询)
START TRANSACTION;
SELECT COUNT(*) FROM accout WHERE age > 30; -- 返回10人
-- 事务B插入新数据并提交
INSERT INTO accout(name, age) VALUES ('老王', 35);
COMMIT;
-- 事务A(第二次查询)
SELECT COUNT(*) FROM accout WHERE age > 30; -- 返回11人(多出1行!)
COMMIT;
解决方法:
方案1:使用 SERIALIZABLE
隔离级别(强制串行执行)
方案2:在 REPEATABLE READ
下使用间隙锁(Gap Locks):
-- 显式加锁
SELECT * FROM accout WHERE age > 30 FOR UPDATE;
隔离级别解决方案总表
隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 | 实现机制 |
---|---|---|---|---|
READ UNCOMMITTED | ❌ | ❌ | ❌ | 无锁读取 |
READ COMMITTED | ✅ | ❌ | ❌ | 快照读(每次新快照) |
REPEATABLE READ | ✅ | ✅ | △¹ | MVCC+间隙锁(默认) |
SERIALIZABLE | ✅ | ✅ | ✅ | 完全串行执行 |
¹ MySQL的
REPEATABLE READ
通过间隙锁可避免幻读(非SQL标准要求)
到这里今天的学习就完了,上面有错误的地方大家一起再评论区积极指出!咱们一起进步!!!
拜拜!!!