索引事务

Posted 2022-12-14 4612

一、索引
1、定义
索引类似于书的目录，可加快查找的速度

注意：
1）索引需要在条件中命中该索引列才行，没有命中就不会提高查询效率
2）某些条件下不会使用索引。比如name列创建了索引，但是使用where name is null，就不会使用该列的索引（因为索引没有保存null的信息）

2、常见的可用于查找的数据结构（数据库中构建索引时不采用以下三种结构）
1）线性表
查找速度比较慢，达不到高效
2）二叉搜索树（AVL树 、红黑树）
一、索引
1、定义索引类似于书的目录，可加快查找的速度注意：1）索引需要在条件中命中该索引列才行，没有命中就不会提高查询效率2）某些条件下不会使用索引。比如name列创建了索引，但是使用where name is null，就不会使用该列的索引（因为索引没有保存null的信息）**2、常见的可用于查找的数据结构（数据库中构建索引时不采用以下三种结构）**1）线性表查找速度比较慢，达不到高效2）二叉搜索树（AVL树 、红黑树）效率并不是很高，并且查找效率和树的高度是密切相关的
3）哈希表（速度快）
只能进行值相等的查找，不太方便进行值比较大小的范围查找

3、MySql 索引采取的数据结构B+树（N叉搜索树）
1）B+树的前身 —B树

B树中的每个节点不仅包含了索引列的数据（此处类比student表中的学生id）,也包含了一行数据的其他列信息（类比student表中的name、classId…）
2）B+树

特点：
a）父节点里面的值，会作为子节点的最大值/最小值出现，这样就可以让所有的叶子节点包含了整体数据的全集
b）叶子节点按照顺序通过链表的方式连接起来了，这样就可以方便高效地实现范围查找了
c）每行树的其他列信息，只存在于叶子节点上，而非叶子节点仅仅包含索引列的数据,这样非叶子节点占有的空间就比较小了，就可以把这部分内容直接放到内存中，后续进行查找操作时，就可以主要去读内存，减少了很多次的磁盘操作

二、事务
举例：
有一个user表，其中包含的属性为用户id、账户余额acount,具体信息如下表所示

id	account
1	1000
2	500

1）所要进行的操作是：1给2转账200元
2）实现细节：把1的的余额-100，把2的余额+100
3）会出现的情况：
操作成功/由于系统故障，未能实现最后效果（所以为了解决这个问题，引入了事务）

1、事务
事务就是把若干个SQL语句给打包成一个整体，要么全都能执行完，要么就一个都不执行，就算是只执行了一部分，中间出了差错，数据库也能保证将已经改过的数据给自动还原成最初情况，这样的清理还原操作称为回滚（roll back）

2、事务的特性
1）原子性
2）持久性
事务执行完毕之后，数据就存储在磁盘上了，要是再重启主机，数据也仍然存在
3）一致性
事务执行完毕之后，数据仍是合理的（程序员手动定义的约束）
eg:上述转账操作，1最多只能给2转1000元，再多就不合理了
4）隔离性
并发执行事务所产生的问题和解决方案

3、mysql并发执行事务可能产生的问题及解决方案—都是与隔离性有关的
3.1脏读
一个事务A正在修改数据，另外一个事务B直接就读取A正在修改的数据，此时B读到的数据就是脏数据。因为此时B独到的数据很可能就在A的后续操作中又进行了修改，想当于B独到的数据只是一个”中间的状态“。独到的这个数据就是“脏数据”，这个动作，就叫“脏读”

举例：
小红在敲代码的时候，被小蓝窥屏，小蓝此时读到的代码就是一个中间状态的代码，小红很可能在后续操作中对这些代码进行修改，此时小蓝读到的数据就是“脏数据”，小蓝窥屏的动作就叫做”脏读”

• 解决脏读问题的方案—给写操作加锁
  小红发现小蓝窥屏，就和小蓝约定好不许偷看，会在代码写完之后提交至码云，然后让小蓝从码云上看，这样就是给写操作加锁

3.2不可重复读
引入写加锁操作后，事务A修改数据然后提交，提交完毕之后事务B开始读取数据。事务B中包含多次读操作，如果在B 读数据的过程中，A对提交的数据进行修改再次提交，此时事务B两次读操作的结果不一样，这就是不可重复读

举例：小红将将代码提交至码云，小蓝在读过程中，读着读着就发现代码变了

• 解决不可重复读的方案—给读操作加锁
  小红将代码提交至码云之后，小蓝开始读（写加锁），并且规定小蓝在读的时候小红不能对代码进行修改（读加锁）

3.3幻读
引入读加锁和写加锁操作后，事务B正在读取数据，事务A插入/删除了某些数据，事务B两次读到的数据集的个数发生了变化

举例：
由于引入了读加锁，即小蓝在读完代码之后小红才能进行对数据的修该，但是在小蓝读代码的过程中，小红可以创建一个相似的类（teacher）来对原来（student）类中的数据进行插入/删除操作并提交，小蓝读的时候就发现突然会冒出来一个teacher类，这就是“幻读”

-解决幻读的方案–串行化
彻底的让事务之间串行执行，此时就没有设计任何并发的事情了，即必须要的给一个事务执行完后，再执行后面的事务

总结：如果对于数据库的事务的事务的隔离性没有做出任何限制，此时脏读、不可重复读、幻读都存在。此时，通过读加锁解决脏读，通过写操作解决不可重复读，，通过串行化解决幻读。

• 隔离性：串行化>读加锁>写加锁

4、mysql中事务的隔离级别
1）read uncommitted —>没有做出任何隔离性的限制—>三个问题都存在—>执行效率最高
2）read committed—>相当于进行了写加锁，并发程度降低了，隔离级别就提高了，此时脏读问题被解决，但不可重复读，幻读仍存在
3）repeatable read —>相当于读写都枷锁，并发程度又降低了，隔离级别也相对提高了，此时脏读和不可重复读被解决，幻读仍然存在
4）Serializable串行化—>并发程度最低，隔离级别最高，此时脏读、不可重复读和幻读都被解决—>执行效率最低

事务日志用于保存：对数据的更新操作

执行同构的SQL、执行异构的SQL和调用存储过程分别调用的接口是：PreparedStatement、Statement、CallableStatement

关于PreparedStatement与Statement扫描的结果集和sql有关，与使用的jdbc操作对象无关