Mysql数据库—事务和存储引擎
一、事务
1.1 事务的概念
1.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，即这一组数据库命令要么都执行，要么都不执行
2.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
3.事务适用于多用户同时操作的数据库系统的场景，如银行、保险公司及证券交易系统等等
4.事务是通过事务的整体性以保证数据的一致性
2.1 事务的ACID特点
2.1.1 原子性（Atomicity）
1.事务是一个完整的操作，事务的各元素是不可分的
2.事务中的所有元素必须作为一个整体提交或回滚
3.如果事务中的任何元素失败，则整个事务将失败
2.1.2 一致性（Consistency）
1.当事务完成时，数据必须处于一致状态
2.在事务开始前，数据库中存储的数据处于一致状态
3.在正在进行的事务中，数据可能处于不一致的状态
4.当事务成功完成时，数据必须再回到已知的一致状态
2.1.3 隔离性（Isolation）
1.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（直接影响）
2.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
2.1.4 持久性（Durability）
1.指不管系统是否发生故障，事务处理的结果都是永久的
2.一旦事务被提交，事务的效果会被永久地保留在数据库中
1.3 事务间的4个影响（间接）
1.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
2.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
3.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
4.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
1.4 事务间的四大隔离
1.4.1 介绍
| 隔离 | 说明 | 作用 |
|---|---|---|
| 未提交读read uncommitted | 读取尚未提交的数据 | 不解决脏读 |
| 提交读read committed | 读取已经提交的数据 | 可以解决脏读，Oracle和SQL Server默认隔离级别 |
| 可重复读repeatable read | 重复读取 | 可以解决脏读和不可重复读 —mysql默认的隔离级别，看到的数据始终不受其他事务影响 |
| 串行读serializable | 串行化 | 相当于锁表，每次读写都需要获得表级共享锁，相互阻塞 |
1.4.2 查询并设置隔离级别
1.查询全局事务隔离级别
show global variables like '%isolation%';
select @@global.tx_isolation;
2.查询会话事务隔离级别
show session variables like '%isolation%';
select @@session.tx_isolation;
select @@tx_isolation;
3.设置全局事务隔离级别
set global transaction isolation level +隔离级别；
4.设置会话事务隔离级别
set session transaction isolation level +隔离级别；
1.5 事务控制语句
1.事务默认是自动提交的，当SQL语句提交时事务便自动提交
2.我们日常使用 SQL 语句进行操做之所以可以执行成功，是因为 mysql 实现了自动提交、执行操作，而我们也可以关闭这个“自动提交功能”，也就是说我们只能手动提交，而我们提交前，我们做的修改是在内存中修改的，并不会提交到磁盘，一旦提交到磁盘，那就表示对数据库中的数据进行了修改，mysql 会把我们修改的对象(表)提交一份副本到内存中，方便我们进行修改，改完之后执行“提交”，就可以直接修改实际数据
begin 或 start transaction 或 set autocommit-0(禁止自动提交)：开启一个事务
commit 或 commitwork：提交事务，并使已对数据库进行的所有修改变为永久性
注：执行了 commit 之后，才会触发I/O流进行写入
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能提交的修改
savepoint S1：使用savepoint标记。
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
release savepoint 存档点名称：删除存档点
rollback to [savepoint] S1：把事务回滚到标记点
set autocommit=0; #禁止自动提交
set autocommit=1; #开启自动提交，Mysql默认为1
set variVARIABLES like 'autocommit'; #查看Mysql中的AUTOCOMMIT值
二、存储引擎
2.1 存储引擎的概念
1.MySQL中的数据用各种不同的技术存储在文件中，每一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
2.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
3.MySQL常用的存储引擎是MyISAM和InnoDB
4.MySQL数据库中的组件，负责执行实际的数据I/O操作
5.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
2.2 MyISAM存储引擎
2.2.1 简介
1.MyISAM存储引擎是MySQL关系型数据库5.5版本之前默认的存储引擎，前身是ISAM
2.ISAM是一个定义明确且经历时间考验的数据表格管理办法，在设计之时就考虑到数据库被查询的次数要远大于更新的次数
2.2.2 MyISAM的特点
1.MyISAM不支持事务，也不支持外键
2.访问速度快
3.对事物完整性没有要求
4.MyISAM在磁盘上存储成三个文件
1）文件存储表结构.frm
2）数据文件.MYD (MYData)
3）索引文件.MYI (MYIndex)
5.表级锁定形式，数据在更新时锁定整个表（不允许两个人同时操作）
6.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
7.数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少
2.2.3 MyISAM支持3种不同的存储格式
（1）静态(固定长度)表
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。
（2）动态表
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，并且出现故障的时候恢复相对比较困难。
（3）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。
2.2.4 MyISAM适用的生产场景
1.公司业务不需要事务的支持
2.单方面读取或写入数据比较多的业务
3.MyISAM存储引擎数据读写都比较频繁场景不适合
4.使用读写并发访问相对较低的业务
5.数据修改相对较少的业务
6.对数据业务一致性要求不是非常高的业务
7.服务器硬件资源相对比较差
2.3 Innodb存储引擎
2.3.1 Innodb特点
1.支持事务：支持4个事务隔离级别
2.行级锁定，但是全表扫描仍然会是表级锁定
3.读写阻塞与事务隔离级别相关
4.具有非常高效的缓存属性：能缓存索引，也能缓存数据
5.表与主键以簇的方式存储
6.支持分区、表空间，类似oracle数据库
7.支持外键约束，5.5以前不支持全文索引，5.5以后的版本支持全文索引 8.对硬件资源要求比较高
9.行级锁定，但是全表扫描任然会是表级锁定，如update table set a=1 where user like ‘%zhang%’;
因MyISAM注重读，而Innodb注重写的功能，因此在表级锁定进行相关搜索的时候还是有差异的。
例：
update table set a=1 where user like ‘%zhang%’;
Innodb是不会保存表的行数的，因此，使用‘select count(*) from table;’时，需要扫描一遍整表来计算有多少行。
但是MyISAM只需要进行的读出保存好的行数即可。
注：当count(*)语句包含where语句时，MyISAM也需要扫描整表。
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
清空整表时，Innodb时逐行删除，效率较低。MyISAM是直接重建表。
2.3.2 Innodb在磁盘上存储成三个文件
1.db.opt（表属性文件）
2.表名.frm（表结构文件）
3.表名.ibd（表数据元数据）
2.3.3 Innodb适用生产场景
1.业务需要事务的支持
2.行级锁定对高并发有很好的适应能力，但需确保查询是通过索引来完成
3.业务数据更新较为频繁的场景，如：论坛、微博等
4.业务数据一致性要求较高，如：银行业务
5.硬件设备内存较大（因为事务都先放内存），利用innodb较好的缓存能力来提高内存利用率，减少磁盘I/O的压力
2.4 查看系统支持的存储引擎
show engines;
2.5 查看表使用的存储引擎
2.5.1 方法一
show table status from 库名 where name='表名'\G;
2.5.2 方法二
use 库名;
show create table 表名;
2.6 修改存储引擎
2.6.1 方法一：alter修改表结构
use 库名;
alter table 表名 engine=myisam;
2.6.2 方法二：修改配置文件
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
default-storage-engine=INNODB #此方法对已创建的表无效
systemctl restart mysqld
2.6.3 方法三：create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;
三、总结
3.1 事务的四大特性
1.原子性（Atomicity）:一个整体，要么都执行要么都不执行
2.一致性（Consistency）：要求事务前后数据的完整和一致
3.隔离性（Isolation）：要求多个事务之间不相互影响依赖（4个影响，4个隔离级别）
4.持久性（Durability）：当事务提交后将永久保存，不可再回滚
3.2 事务4个影响
1.幻读：一个事务对整表操作时，另一个事务向表内插入数据，那么第一个事物只会负责自己原先所能看到的表情况，而不会管另一个事务的操作，如幻觉一般
2.脏读：未提交的事务被另一个事务读取，且事务可回滚
3.不可重复读：一个事务做相同查询操作但返回结果不同。因其他事务在做修改操作而引起
4.丢失更新：两个事务同时修改同一条记录，则后者事务覆盖前者操作结果
3.3 4个隔离级别
| 隔离 | 说明 | 作用 |
|---|---|---|
| 未提交读read uncommitted | 读取尚未提交的数据 | 不解决脏读 |
| 提交读read committed | 读取已经提交的数据 | 可以解决脏读，Oracle和SQL Server默认隔离级别 |
| 可重复读repeatable read | 重复读取 | 可以解决脏读和不可重复读 —mysql默认的隔离级别，看到的数据始终不受其他事务影响 |
| 串行读serializable | 串行化 | 相当于锁表，每次读写都需要获得表级共享锁，相互阻塞 |
3.4 事务的操作
1、begin;（开始事务）
insert into 表名(字段1,字段2[,...]) values(字段1的值,字段2的值,...);
commit;（结束事务）
2、begin;
insert into 表名(字段1,字段2[,...]) values(字段1的值,字段2的值,...);
savepoint a;
savepoint b;
rollback to b;
rollback to a;
注意：只能向前回滚，无法向后回滚
3.4 innodb和myisam特点
3.4.1 myisam
MyISAM的特点
1.MyISAM不支持事务，也不支持外键
2.访问速度快
3.对事物完整性没有要求
4.表级锁定形式，数据在更新时锁定整个表（不允许两个人同时操作）
5.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
6.数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少
3.4.2 Innodb
1.支持事务：支持4个事务隔离级别
2.行级锁定，但是全表扫描仍然会是表级锁定
3.读写阻塞与事务隔离级别相关
4.具有非常高效的缓存属性：能缓存索引，也能缓存数据
5.表与主键以簇的方式存储
6.支持分区、表空间，类似oracle数据库
7.支持外键约束，5.5以前不支持全文索引，5.5以后的版本支持全文索引 8.对硬件资源要求比较高
9.行级锁定，但是全表扫描任然会是表级锁定，如update table set a=1 where user like ‘%zhang%’;
3.5 innodb和myisam的区别
| myisam | innodb |
|---|---|
| 不支持事务和外键 | 支持事务和外键 |
| 表级锁定 | 行级锁定（用like模糊匹配全表扫描仍是表级锁定） |
| 不支持MVCC（多版本并发控制，实现了读-写，写-读的并发执行） | 支持MVCC |
| 支持全文索引 | 5.5版本前不支持全文索引，5.5后支持 |
| 对硬件要求不是很高，资源消耗较低 | 对硬件要求较高，特别是内存，能提高缓存能力 |
| 1.表名.frm（文件存储表结构） 2.表名.MYD (MYData数据文件) 3.表名.MYI (MYIndex索引文件) | 1.db.opt（表属性文件）2.表名.frm（表结构文件）3.表名.ibd（表数据元数据） |
| myisam适用于如资料档案室、商品仓库等数据修改较少、以读为主、单独读取和插入并且不支持事务的场景 | innodb适用于如微博、论坛等读写较多、一致性要求高并且支持事务的场景 |
| myisam更注重于读 | innodb注重于写 |
| myisam搜索、访问速度快 | innodb稍慢 |
| myisam对完整性无要求（不支持事务，ACID特点） | innodb具有很好的完整性（支持事务，ACID特点） |
| myisam安全性低，遇到事故时恢复起来慢 | innodb安全性高，遇到事故时恢复起来更快 |
| myisam容纳并发力差 | innodb容纳高并发能力较好 |
