MySQL 事务 与 存储引擎

Posted 2021-06-30 奋斗的蜗牛灬

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• 前言
• 一、MySQL 事务
• • 1.1 事务的概念
  • 1.2 事务的ACID 特点
  • • 1.2.1 原子性
    • 1.2.2 一致性
    • 1.2.3 隔离性
    • • （1）隔离性的概念
      • （2）事务之间的相互影响的分类
      • （3）Mysql 事务 隔离级别
      • （4）查询、设置 隔离级别
    • 1.2.4 持久性
  • 1.3 事务控制语句
  • • 1.3.1 测试 COMMIT 提交事务：
    • 1.3.2 测试 rollback 回滚事务：
    • 1.3.3 **测试多点回滚**
    • 1.3.4 使用 set 设置控制事务
• 二、MySQL 存储引擎
• • 2.1 MyISAM 引擎
  • • 2.1.1 MyISAM的特点介绍
    • 2.1.2 MyIAM 支持的存储格式
    • 2.1.3 MyIAM 适用的生产场景
  • 2.2 InnoDB 引擎
  • • 2.2.1 InnoDB特点
    • 2.2.2 InnoDB适用生产场景分析
    • 2.2.3 企业选择存储引擎依据
  • 2.3 查看和设置存储引擎的命令
  • 2.4 修改存储引擎

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前言

• 事务（Transaction），一般是指要做的或所做一些的事情，是一个操作序列，这些操作要么都执行，要么都不执行，它是一个不可分割的工作单位

一、mysql 事务

1.1 事务的概念

• 事务是一种机制、一个操作序列，包含了一组数据库操作命令，并且把所有的命令作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这一组命令要么都执行，要么都不执行。

• 事务是一个不可分割的工作逻辑单元，在数据库系统上执行并发操作时，事务是最小的控制单元。

• MySQL 事务适用于多用户同时操作的数据库系统的场景，主要用于处理操作量大，复杂度高的数据。如银行及证券交易系统等等。

• 事务通过事务的整体性以保证数据的一致性。

• 在 MySQL 中只有使用了 Innodb 数据库引擎的数据库或表才支持事务；

• 事务处理可以用来维护数据库的完整性，保证成批的 SQL 语句要么全部执行，要么全部不执行；

• MySQL 事务用来管理 INSERT，UPDATE，DELETE 语句。

1.2 事务的ACID 特点

一般来说，事务是必须满足4个条件（ACID）：

• 原子性（Atomicity，或称不可分割性）
• 一致性（Consistency）
• 隔离性（Isolation，又称独立性）
• 持久性（Durability）

在事务管理中，原子性是基础，隔离性是手段，一致性是目的，持久性是结果。

1.2.1 原子性

• 事务是一个完整的操作，事务的各元素是不可分的。
• 事务中的所有元素必须作为一个整体提交或回滚。
• 如果事务中的任何元素失败，则整个事务将失败，即这一组数据库命令要么都执行，要么都不执行。

比如A给B转帐，A账号已经扣款，此时突然断电，B账号没有收到款，这种情况就需要事务的原子性来保证事务要么都执行，要么就都不执行。

1.2.2 一致性

指在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性约束没有被破坏。

• 当事务完成时，数据必须处于一致状态。
• 在事务开始前，数据库中存储的数据处于一致状态。
• 在正在进行的事务中，数据可能处于不一致的状态。
• 当事务成功完成时，数据必须再次回到已知的一致状态。

比如银行转帐，不管事务成功还是失败，应该保证事务结束后双方的存款总额跟事务执行前一致。

1.2.3 隔离性

（1）隔离性的概念

指在并发环境中，当不同的事务同时操纵相同的数据时，每个事务都有各自的完整数据空间，不会影响其他事务。

• 对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的，表明事务必须是独立的，它不应以任何方式依赖于或影响其他事务。
• 修改数据的事务可在另一个使用相同数据的事务开始之前访问这些数据，或者在另一个使用相同数据的事务结束之后访问这些数据。

（2）事务之间的相互影响的分类

• 脏读：一个事务读取了另一个事务未提交的数据，而这个数据是有可能回滚的。
• 不可重复读：一个事务内两个相同的查询却返回了不同数据。这是由于查询时系统中其他事务修改的提交而引起的。
• 幻读：一个事务对一个表中的数据进行了修改，这种修改涉及到表中的全部数据行。同时，另一个事务也修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据。那么，操作前一个事务的用户会发现表中还有没有修改的数据行，就好象发生了幻觉一样。
• 丢失更新：两个事务同时读取同一条记录，A先修改记录，B也修改记录（B不知道A修改过），B提交数据后B的修改结果覆盖了A的修改结果。

（3）Mysql 事务 隔离级别

• read uncommitted （读取尚未提交的数据） ：不解决脏读
• read committed（读取已经提交的数据） ：可以解决脏读
• repeatable read（重读读取）：可以解决脏读 和 不可重复读；mysql默认的隔离级别
• serializable（串行化）：可以解决 脏读 不可重复读 和 幻读—相当于锁表

mysql 默认的事务处理级别是 repeatable read ，而 Oracle 和 SQL Server是 read committed 。

（4）查询、设置 隔离级别

• 查询全局事务隔离级别：

SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE '%isolation%'
或者
SELECT @@global.tx_isolation;

• 查询会话事务隔离级别

SHOW SESSION VARIABLES LIKE '%isolation%';
或
SELECT @@session.tx_isolation; 
或
SELECT @@tx_isolation;

• 设置全局、会话 事务隔离级别：

#设置 全局 事务隔离级别
set global transaction isolation level read committed;

#设置 会话 事务隔离级别
set session transaction isolation level read committed;

1.2.4 持久性

在事务完成以后，该事务所对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中，并不会被回滚。

• 不管系统是否发生故障，事务处理的结果都是永久的。
• 一旦事务被提交，事务的效果会被永久地保留在数据库中。

1.3 事务控制语句

BEGIN 或 START TRANSACTION   #显式地开启一个事务。

COMMIT 或 COMMIT WORK        #提交事务，并使已对数据库进行的所有修改变为永久性的。

ROLLBACK 或 ROLLBACK WORK    #回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改。

SAVEPOINT S1                 #使用 SAVEPOINT 允许在事务中创建一个回滚点，一个事务中可以有多个 SAVEPOINT；“S1”代表回滚点名称。

ROLLBACK TO [SAVEPOINT] S1   #把事务回滚到标记点。

我现在有一张表

1.3.1 测试 COMMIT 提交事务：

begin;
update MONEY_INFO set ***
commit;
quit

mysql -u root -p
use STARBUCKS;
select * from Fmoney;

1.3.2 测试 rollback 回滚事务：

begin;
update ***
select * from MONEY_INFO;

rollback;

select * from MONEY_INFO;

1.3.3 测试多点回滚

begin;
update MONEY_INFO***
select * from MONEY_INFO;

SAVEPOINT S1;
update MONEY_INFO set ***
select * from MONEY_INFO;

SAVEPOINT S2;
insert into MONEY_INFO values(3,'peach',50);
select * from MONEY_INFO;

ROLLBACK TO S1;
select * from MONEY_INFO;

1.3.4 使用 set 设置控制事务

SET AUTOCOMMIT=0;					#禁止自动提交
SET AUTOCOMMIT=1;					#开启自动提交，Mysql默认为1

SHOW VARIABLES LIKE 'AUTOCOMMIT';	#查看Mysql中的AUTOCOMMIT值

• 如果没有开启自动提交，当前会话连接的 Mysql 的 所有SQL 语句操作都会被当成一个事务，直到你输入 ROLLBACK 或 COMMIT ，当前事务才算结束。

  • 当前事务结束前 新的 Mysql 连接时，无法读取到任何当前会话的操作结果。

• 如果开起了自动提交，Mysql 会把 每个 SQL语句当成一个事务，然后自动的 COMMIT。

• 当然无论开启与否，BEGIN、 COMMIT、ROLLBACK、QUIT 都是独立的事务。

二、MySQL 存储引擎

• MySQL中的数据用各种不同的技术存储在文件中，每种技术都使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平并最终提供不同的功能和能力，这些不同的技术以及配套的功能在MySQL中称为存储引擎；
• 存储引擎是MySQL将数据存储在文件系统中的存储方式或者存储格式；
• MySQL常用的存储引擎：MyISAM、InnoDB；
• MySQL数据库中的组件，负责执行实际的数据I/O操作；
• MySQL系统中，存储引擎处于文件系统之上，在数据保存到数据文件之前会传输到存储引擎，之后按照各个存储引擎的存储格式进行存储。

2.1 MyISAM 引擎

2.1.1 MyISAM的特点介绍

• MyISAM 不支持事务，也不支持外键约束，支持全文索引，数据文件和索引文件是分开保存的
• 访问速度快，对事务完整性没有要求
• MyISAM 适合查询、插入为主的应用
• MyISAM 存储在磁盘中，在磁盘上存储成三个文件，文件名和表名都相同，但是扩展名分别为:
  • .frm 文件存储表结构的定义
  • 数据文件的扩展名为 .MYD (MYData)
  • 索引文件的扩展名是 .MYI (MYIndex)
• 表级锁定形式，数据在更新时锁定整个表
• 数据库在读写过程中相互阻塞
  • 会在数据写入的过程阻塞用户数据的读取
  • 也会在数据读取的过程中阻塞用户的数据写入
• 数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少

2.1.2 MyIAM 支持的存储格式

静态表（固定字符长度）

• 静态表是默认的存储格式。静态表中的字段都是非可变字段，这样每个记录都是固定长度的，这种存储方式的 优点是存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复；缺点是占用的空间通常比动态表多。

动态表（可变长的）

• 动态表包含可变字段，记录不是固定长度的，这样存储的优点是占用空间较少，但是频繁的更新、删除记录会产生碎片，需要定期执行 OPTIMIZE TABLE 语句或 myisamchk -r 命令来改善性能（清除碎片），并且出现故障的时候恢复相对比较困难。

压缩表

• 压缩表由 myisamchk 工具创建，占据非常小的空间，因为每条记录都是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支。

2.1.3 MyIAM 适用的生产场景

MyISAM适用的生产场景举例；

• 不需要事务的支持；
• 单方面读取或写入数据比较多的业务；
• MyISAM存储引擎数据读写都比较频繁场景不适合；
• 使用读写并发访问相对较低的业务；
• 数据修改相对较少的业务；
• 对数据业务一致性要求不是非常高的业务；
• 服务器硬件资源相对比较差；

2.2 InnoDB 引擎

2.2.1 InnoDB特点

• 支持事务，支持4个事务隔离级别；
• MySQL从5.5.5版本开始，默认的存储引擎为InnoDB；
• 读写阻塞与事务隔离级别相关；
• 能非常高效的缓存索引和数据；
• 表与主键以簇的方式存储；
• 支持分区、表空间，类似Oracle数据库；
• 支持外键约束，5.5前不支持全文索引，5.5后支持全文索引；
• 对硬件资源要求还是比较高的场合；
• 行级锁定，但是全表扫描仍然会是表级锁定；
• InnoDB中不保存表的行数，如select count() from table;时,InnoDB需要扫描一遍整个表来计算有多少行，但MyISAM只要简单的读出保存号的行数即可，需要注意的是，当count()语句包含where条件时MyISAM也需要扫描整个表；
• 对于自增长的字段，InnoDB中必须包含只有该字段的索引，但是在MyISAM表中可以和其他字段一起建立组合索引；
• 清空整个表时，InnoDB是一行一行的删除，效率非常慢，MyISAM则会重建表；

2.2.2 InnoDB适用生产场景分析

• 业务需要事务的支持；
• 行级锁定对高并发有很好的适应能力，但需要确保查询的是通过索引来完成；
• 业务数据更新较为频繁的场景，如：论坛，微博等；
• 业务数据一致性要求较高，如：银行业务；
• 硬件设备内存较大，利用InnoDB较好的缓存能力来提高内存利用率，减少磁盘IO的压力；

2.2.3 企业选择存储引擎依据

• 需要考虑每个存储引擎提供了哪些不同的核心功能及应用场景
• 支持的字段和数据类型
  • 所有引擎都支持通用的数据类型
  • 但不是所有的引擎都支持其他的字段类型，如二进制对象
• 锁定类型：不同的存储引擎支持不同级别的锁定
  • 表锁定：MyISAM支持
  • 行锁定：InnoDB支持
• 索引的支持
  • 建立索引在搜索和恢复数据库中的数据时能显著提高性能
  • 不同的存储引擎提供不同的制作索引的技术
  • 有些存储引擎根本不支持索引
• 事务处理的支持
  • 提高在向表中更新和插入信息期间的可靠性
  • 可根据企业业务是否要支持事务选择存储引擎

2.3 查看和设置存储引擎的命令

查看系统支持的存储引擎：

SHOW ENGINES;

查看表使用的存储引擎

show table status from 库名 where name='表名'\\G;
例：
SHOW TABLE STATUS FROM STARBUCKS WHERE NAME='member'\\G;

或 

SHOW CREATE TABLE member\\G;   #也能看到支持引擎 Engine=InnoDB

2.4 修改存储引擎

方法一：通过 alter table 修改

USE 库名;
ALTER TABLE 表名 engine=MyISAM;

例：
USE STARBUCKS;
ALTER TABLE member engine=MYISAM;

方法二：通过修改 /etc/my.cnf 配置文件中的默认引擎配置

vim /etc/my.cnf
......
[mysqld]
......
default-storage-engine=INNODB

#指定默认存储引擎后，并重启 mysql 服务,使其生效
systemctl restart mysql.service

方法三：在 create table 创建表时指定存储引擎

USE 库名;
CREATE TABLE 表名(字段1 数据类型,...) engine=MyISAM;

例：
create table NEW_TABLE(
id int(10) not null,
name varchar(20) not null
) engine=MyISAM;