MySQL數據庫的事務及存儲引擎


一、關系型數據庫與非關系型數據庫

 1.關系型數據庫的特點:

  1)數據以表格的形式出現

  2)每行為各種記錄名稱

  3)每列為記錄名稱所對應的數據域

  4)許多的行和列組成一張表單

  5)若干的表單組成數據庫

 2.關系型數據庫的優勢:

   2.1 復雜的查詢:可以使用SQL語句方便地在一個表以及多個表之間做非常復雜的數據查詢。

   2.2 事務支持:使得對於安全性能很高的數據訪問要求得以實現。

 3.非關系型數據庫的優勢:

   3.1 性能:NOSQL是基於鍵值對的,可以想象成表中的主鍵和值的對應關系,而且不需要經過SQL層的解析,所以性能非常高。

   3.2 可擴展性:同樣也是因為基於鍵值對,數據之間沒有耦合性,所以非常容易水平擴展。

 問題:三種傳統數據庫之間的區別?

  答:三者之間是根據數據之間的聯系而去別的,層次性數據庫是樹形結構、網狀型數據庫是鏈接指針結構、關系型數據庫是二維表結構。

二、事務(ACID)

  事務(transaction)是作為單個邏輯工作單元執行的一系列操作,這些操作作為一個整體一起向系統提交,要么都執行,要么都不執行。事務是一個不可分割的工作邏輯單元。

  事務必須具備以下四個屬性,簡稱ACID屬性:

    原子性(atomicity):事務是一個完整的操作。事物的各部操作是不可分的(原子的);要么都執行,要么都不執行,不會結束在中間某個環節;事務在執行過程中發生錯誤,會被回滾(Rollback)到事務開始前的狀態,就像這個事務從來沒有執行過一樣。

    一致性(consistency):在事務開始和完成時,數據庫中的數據都必須保持一致的狀態;數據的完整性約束沒有被破壞。

    隔離性(isolation):對數據進行修改的所有並發事務是彼此隔離的,這表明事務必須是獨立的,它不應以任何形式依賴於或影響其他事務;隔離性通過鎖就可以實現;

    永久性(durability):事務完成后,它對數據庫的修改是永久的,並不會被回滾;事務日志能夠保持事務的永久性。

  事務的隔離級別(由低到高):

    讀取未提交內容(又稱為臟讀 read uncommitted):指所有事務都可以看到其他未提交事務的執行結果。可能有臟讀、不可重復讀和幻讀問題。

    讀取已提交內容(read commited):一個事務只能看見已經提交的事務所做的改變。可以避免臟讀,可能有不可重復讀和幻讀問題。

    可重復讀(repeatable read):是MySQL的默認事務隔離級別,它確保同一事務的多個實例在並發讀取數據時,會看到同樣的數據行。可以避免臟讀和不可重復讀,可能會有幻讀問題。

    可串行化(serializable):是最高的隔離級別,它通過在每個讀的數據行上加上共享鎖,所有事務都一個接一個地串行化執行,使之不可能相互沖突,從而解決幻讀問題。可以避免臟讀、不可重復讀、幻讀。

  並發事務帶來的問題:

    1.更新丟失:兩個事務T1和T2讀入了同一數據並修改,T2提交的結果覆蓋了T1提交的結果,導致T1的修改被丟失。

    2.臟讀:事務T1修改了某一數據,並將其寫回磁盤,事務T2讀取同一數據后,T1由於某種原因被撤銷,這時T1已修改過的數據恢復原值,T2讀到的數據就與數據庫中的數據不一致,則T2讀到的數據就為“臟”數據,即不正確的數據。

    3.不可重復讀:是指在一個事務內,多次讀同一數據。在這個事務還沒有結束時,另外一個事務也訪問了該同一數據。那么,在第一個事務中的兩次讀數據之間,由於第二個事務的修改,那么第一個事務兩次讀到的數據可能是不一樣的。這就發生了在一個事務內兩次相同的查詢讀到的數據是不一樣的,因此稱為是不可重復讀。

    4.幻讀:例如:目前工資為5000的員工有10人,事務A讀取所有工資為5000的人數為10人。此時,事務B插入了一條工資也為5000的記錄。這時,事務A再次讀取工資為5000的員工,記錄為11人。此時就產生了幻讀。

   不可重復讀和幻讀的區別?

      不可重復讀的重點是修改:同樣的條件,你讀取過的數據,再次讀取出來發現值不一樣了;

      幻讀的重點在於新增或刪除:同樣的條件,第1次和第2次讀出來的記錄數不一樣;

   MVCC(多版本並發控制機制):InnoDB的MVCC,是通過在每行記錄后面保存兩個隱藏的列來實現的。分別保存了行的創建時間和行的刪除時間(這里存儲的並不是實際的時間值,而是系統版本號)。每開始一個新的事務,系統版本號都會自動遞增。事務開始時刻的系統版本號會作為事務的ID,用來和查詢到的每行記錄的版本號進行比較,使用MVCC后可重復讀隔離級別下不會出現幻讀現象。

MySQL事務控制語句

  begin或start transaction:顯式地開啟一個事務;

  commit:提交事務,並使以對數據庫進行的所有修改稱為永久性的;

  rollback:回滾會結束用戶的事務,並撤銷正在進行的所有未提交的修改;

數據庫怎么保證數據的一致性?

  事務,悲觀鎖,樂觀鎖。

三、存儲引擎

  存儲引擎是數據庫底層軟件組織,數據庫管理系統(DBMS)使用數據引擎進行創建、查詢、更新和刪除數據。

  1.InnoDB(聚集索引方式)

    innodb底層存儲結構為B+樹,樹的每個節點對應innodb的一個page,page的大小是固定的,一般設為16K.其中非葉子節點只有鍵值,葉子節點包含完整數據。

    使用場景:1)經常更新的表,是和處理多重並發的更新請求;

         2)支持事務安全表(ACID),支持行鎖和外鍵;

         3)可以通過bin-log日志等恢復

    innodb如果沒有設置主鍵,就會自動生成一個6字節的主鍵(用戶不可見)。

  2.MyISAM(非聚簇索引方式)

    MyISAM在5.1之前是MySQL的默認存儲引擎,它強調的是性能,但是它不支持事務、也不支持行鎖和外鍵,支持表鎖;當插入或更新數據時,需要鎖住整個表,效率便會低一些。只緩存索引,不緩存真實數據。MyISAM讀取數據時速度很快,而且不占用大量的內存和存儲資源。

    MyISAM允許沒有主鍵的存在,是一種靜態索引結構。

  問題:MySQL中MyISAM與InnoDB的區別?

   答:MySQL數據庫中,最常用的兩種引擎是innodb和myisam。InnoDB是目前MySQL的默認存儲引擎。

     1)事務方面:MyISAM強調的是性能,查詢速度比InnoDB類型更快,但是不支持事務。InnoDB提供事務支持。

     2)外鍵:MyISAM不支持外鍵,InnoDB支持外鍵。

     3)鎖:MyISAM只支持表級鎖,InnoDB支持行級鎖和表級鎖,默認為行級鎖,行鎖大幅度提高了多用戶並發操作的性能。innodb比較適合於插入和更新操作比較多的情況,而myisam則適合於頻繁查詢的情況。另外,innodb表的行鎖也不是絕對的,如果在執行一個SQL語句時,MySQL不能確定要掃描的范圍,innodb同樣會鎖全表,例如:update table set num=1 where name like "%aaa%"。

     4)全文索引:MyISAM支持全文索引,Innodb不支持全文索引。innodb從MySQL5.6之后提供全文索引的支持。

     5)表主鍵:myisam允許沒有主鍵的表存在;innodb:如果沒有設定主鍵,就會自動生成一個6字節的主鍵(用戶不可見)。

     6)表的具體行數:myisam:select count(*) from table,myisam只要簡單的讀出保存好的行數。因為myisam內置了一個計數器,count(*)時它直接從計數器中讀。

               innodb:不保存表的具體行數,也就是說,執行select count(*) from table 時,innodb要掃描一遍整個表來計算有多少行。


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