MySql索引和事务

索引是什么

索引是一种特殊的文件，包含着对数据表里所有记录的引用指针。可以对表中的一列或多列创建索引，并指定索引的类型,各类索引有各自的数据结构实现。索引就相当于一本书的目录,通过索引 可快速定位、检索数据。使用索引大大提高了查找效率,但同时索引也占用了更多的空间,拖慢了增删改的速度。

索引的使用场景

1、数据量较大，且经常对这些列进行条件查询。

2、该数据库表的插入操作，及对这些列的修改操作频率较低。

3、索引会占用额外的磁盘空间。

满足以上条件时,考虑对表中的这些字段创建索引，以提高查询效率。

反之,如果非条件查询列，或经常做插入、修改操作,或磁盘空间不足时，不考虑创建索引。

索引的常见操作

1、创建索引 对于非主键、非唯一约束、非外键的字段，可以创建普通索引。

create index 索引名 on 表名(字段名);

2、查看索引

show index from 表名;

3、删除索引

drop index 索引名 on 表名;

索引背后的数据结构

索引背后的数据结构是B+树。

B+树优势：

1、使用B+树进行查找的时候整体的磁盘IO次数是比较少的。

2、所有的查询最终都会落到叶子节点上，每次查询的磁盘IO次数都是差不多的，查询速度比较稳定。

3、叶子结点用链表连接之后,非常适合进行范围查找。

4、所有的数据存储(载荷)都是放到叶子节点上的,非叶子节点中只保存key值即可,因此非叶子节点整体占用的空间较小,甚至可以缓存到内存中（一旦能够全部放内存里，这时候磁盘IO几乎没了）。

事务是什么

事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要么全部成功，要么全部失败。 在不同的环境中，都可以有事务。对应在数据库中，就是数据库事务。就是说两个操作要么都执行，要么一个都不执行。 就比如说现在有A、B两个账户，两个账户上都有1000元，现在A要给B转500元，那么A账户上就要少500元，B账户上要多500，两个操作都要执行。不能存在一个执行一个不执行，要么都不执行。 在sql中，如果第一个sql执行之后，第二个sql执行时出现意外，导致不能执行，这时候数据库就会还原操作，让第一个sql还原到执行之前（回滚）。那么数据库是怎么还原的呢？是因为数据库会将执行过的每个操作都记录下来。

⭐ 事务的相关操作

1、开启事务

start transaction;

2、回滚或提交

rollback/commit;
//rollback即是全部失败，commit即是全部成功。

事务的基本特性

1、原子性

原子性是指两个操作要么全部都执行，要么一个都不执行，操作不可再细分了。

2、一致性

一致性是指数据库的数据在事务执行之前和之后都要是合理合法的。（例如上面的转账，账户不能出现负数的情况）

3、持久性

持久性是指事务一旦被提交之后，数据就被写入硬盘，持久化的存储起来了。

4、隔离性

隔离性是指事务并发执行时产生的情况。

事务并发执行是指多个事务同时执行，多个事务并发执行时，尤其时多个事务在尝试修改、读取同一份数据时，很容易出现一些问题，隔离性就是在处理这些问题。

⭐并发执行事务可能带来的问题：

1、脏读问题

事务A正在输入某些数据，这是事务B过来读取了事务A正在输入的数据，然后B回去按照A的数据进行输入，若事务A在事务B读取数据之后对数据进行了修改，这时候事务B读到的数据就有可能是一个"脏数据"（这个数据只是一个临时的的结果，而不是最终结果），这就是脏读问题。

如何处理脏读问题？

在写数据的时候进行加锁处理，等A完全写完修改完之后再让B看，这时候事务之间的隔离性就提高了，但同时并发性也降低了。

2、不可重复读问题

按照以上处理，等到A全部写完B再看，但是如果A在B读的时候又修改了代码，这时候B再回过头来看，数据又不一样了，不能重复读这个数据，这怎么办？这时候干脆就将读也加上锁，在A写入数据的时候B不能读，在B读数据的时候A也不能修改。这时候事务的隔离性又提高了，并发性又降低了。

3、幻读问题

以上两个操作，给读和写都加上了锁，虽然它的隔离性提高了，但是却降低了效率，导致读和写的时间都变得更长了起来，这时候在写或者读的过程事务可以去改其他表或者这个表的其他行（事务虽然在提交隔离性时进行了一系列的加锁，但是并没有把整个数据库给锁定了），这时候B在读数据的时候会发现数据数量变了，本来只有一个A.java,现在又多了个B.java，这就是幻读问题。总的来说就是一个事务执行过程中进行多次查询，每次查询的结果集不一样（多或者少），这也是一种特殊的不可重复读问题。

该如何解决呢？

事务串行化执行。（串行化执行就是事务一个一个执行）

通过以上我们也知道了隔离性和并发性不能同时得到，要想提高隔离性，并发性就得降低。

进行了以上修改，这时候隔离性程度最高，并发性程度最低，数据最可靠，速度也最慢。

⭐根据以上总结，MySQL中事务的隔离级别，提供了以下这几种:

1. read uncommitted：允许读取未提交的数据，并发程度最高,隔离程度最低，会引入脏读、不可重复读、幻读问题。

2. read committed：只允许读取提交之后的数据，相当于写加锁，并发程度降低了一些，隔离程度提高了一些， 解决了脏读,会引入不可重复读和幻读。

3. repeatable read：相当于给读和写都加锁，并发程度又降低了，隔离程度又提高了，解决了脏读和不可重复度，会引入幻读。

4. serializable：串行化，并发程度最低(串行执行)，隔离程度最高，解决了脏读，不可重复度，幻读问题，但是执行速度最慢。

小结

这里主要掌握索引是什么，它的适用场景，付出了什么代价以及索引背后的数据结构，事务的四个基本特性。