0x00 事务

0x00 事务的ACID 特性

  • 原子性（Atomicity）：事务是最小的执行单位，不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成，要么完全不起作用。
  • 一致性（Consistency）：执行事务前后，数据库从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。
  • 隔离性（Isolation）：并发访问数据库时，一个用户的事物不被其他事务所干扰。
  • 持久性（Durability）：一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的，即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

0x01 并发事务带来的问题

  • 脏读（Dirty read）：当一个事务正在访问数据并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时另外一个事务也访问了这个数据，然后使用了这个数据。因为这个数据是还没有提交的数据，那么另外一个事务读到的这个数据是“脏数据”，依据“脏数据”所做的操作可能是不正确的。
  • 丢失修改（Lost to modify）：在一个事务读取一个数据时，另外一个事务也访问了该数据，那么在第一个事务中修改了这个数据后，第二个事务也修改了这个数据。这样第一个事务内的修改结果就被丢失，因此称为丢失修改。
  • 不可重复读（Unrepeatable read）：指在一个事务内多次读取同一数据。在这个事务还没有结束时，另一个事务也访问该数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，由于第二个事务的修改导致第一个事务两次读取的数据可能不一样。这就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的情况，因此称为不可重复读。
  • 幻读（Phantom read）：第一个事务读取了几行数据，接着另一个并发事务插入了一些数据，在随后第一个事务的读取中，就会发现多了一些原本不存在的记录，就像发生了幻觉一样，因此称为幻读。例如：某工资单表中工资大于3000的有4人，事务1读取了所有工资大于3000的人，共查到4条记录，这时事务2又插入了一条工资大于3000的记录，事务1再次读取时查到的记录就变为了5条，这样就导致了幻读。

0x02 事务的隔离级别

  • READ_UNCOMMITTED（未提交读）：最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。
  • READ_COMMITTED（提交读）：允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生。
  • REPEATABLE_READ（可重复读）：对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。
  • SERIALIZABLE（串行）：最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。

此处需注意：Mysql默认采用的REPEATABLE_READ（可重复读）隔离级别，而Oracle默认采用的READ_COMMITTED（未提交读）隔离级别。

0x03 数据库内部事务的恢复

发生系统故障时，事务未提交，则强行撤销所有未完成事务。事务已提交（缓冲区的信息此时尚未完全写回到磁盘上），则重做所有已提交事务。

0x01 索引

0x00 优缺点

优点：

  • 大大加快数据检索的速度；
  • 可以创建唯一性索引，保证数据库每一行的唯一性；
  • 加速表与表之间的链接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义；
  • 帮助服务器避免排序和产生临时表。

缺点：

  • 需要占据一定的存储空间；
  • 对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态地维护，这就降低了数据的修改速度；
  • 创建索引也需要耗费时间，而且所费时间与数据集的大小成正比。

0x01 应在这些列上创建索引

  • 经常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度；
  • 经常使用WHERE子句的列上，可以加快条件判断的速度；
  • 经常需要排序的列上，因为索引已经排序，故可以加快排序时间；
  • 对于中到大型表，特大型表的索引维护开销会很大。

0x02 注意事项

  • 避免在WHERE子句中对字段施加函数，这会导致无法命中索引；
  • 在InnoDB中使用与业务无关的自增主键，即使用逻辑主键而不是业务主键；
  • 将打算索引的表设为NOT NULL，否则将导致引擎放弃索引而进行全表扫描；
  • 可以通过删除长期未使用的索引来避免一些不必要的性能损耗。
  • 索引可以提高limit子句的查询性能。