詳解MySQL資料庫之事務及儲存引擎

一、關係型資料庫與非關係型資料庫

1、關係型資料庫的特點：

1）資料以表格的形式出現

2）每行為各種記錄名稱

#3）每列為記錄名稱所對應的資料域

4）許多的行和列組成一張表單

# 5）若干的表單組成資料庫

2、關係型資料庫的優點：

1）複雜的查詢：可以使用SQL語句方便地在一個表格以及多個表格之間做非常複雜的資料查詢。

2）事務支援：使得對於安全效能很高的資料存取要求得以實現。

3、非關係型資料庫的優點：

1）效能：NOSQL是基於鍵值對的，可以想像成表中的主鍵和值的對應關係，不需要經過SQL層的解析，所以效能非常高。

2）可擴展性：同樣也是因為基於鍵值對，資料之間沒有耦合性，所以非常容易水平擴展。

問題：三種傳統資料庫之間的差異？

答：三者之間是根據資料之間的聯繫而去別的，層次性資料庫是樹狀結構、網狀型資料庫是連結指標結構、關係型資料庫是二維表結構。

二、事務（ACID）

#交易（transaction）是作為單一邏輯工作單元執行的一系列操作，這些操作作為一個整體一起向系統提交，要么都執行，要么都不執行。 事務是一個不可分割的工作邏輯單元。

交易必須具備以下四個屬性，簡稱ACID屬性：

原子性（atomicity） ：事務是一個完整的操作。事物的各部操作是不可分的（原子的）；要么都執行，要么都不執行；

一致性（consistency）：當事務完成時，資料必須處於一致狀態；

隔離性（isolation）：對資料進行修改的所有並發事務是彼此隔離的，這表明事務必須是獨立的，它不應以任何形式依賴或影響其他事務；

永久性（durability）：事務完成後，它對資料庫的修改是永久的，事務日誌能夠保持事務的永久性。

交易的隔離等級：

#讀取未提交內容（又稱髒讀read uncommitted）：指所有交易都可以看到其他未提交交易的執行結果。可能有髒讀、不可重複讀和幻讀問題。

讀取提交內容（read commited）：一個交易只能看見已經提交的事務所所做的改變。可以避免髒讀，可能有不可重複讀和幻讀問題。

可重複讀取（repeatable read）：是MySQL的預設交易隔離級別，它確保相同交易的多個實例在並發讀取資料時，會看到同樣的數據行。可以避免髒讀和不可重複讀，可能會有幻讀問題。

可串行化（serializable）：是最高的隔離級別，它透過在每個讀取的資料行上加上共享鎖，使其不可能相互衝突，從而解決幻讀問題。可以避免髒讀、不可重複讀、幻讀。

並發交易帶來的問題：

1.更新遺失：兩個事務T1和T2讀入了相同資料並修改，T2提交的結果覆蓋了T1提交的結果，導致T1的修改被遺失。

2.髒讀：事務T1修改了某一數據，並將其寫回磁盤，事務T2讀取同一數據後，T1由於某種原因被撤銷，這時T1已修改過的數據恢復原值，T2讀到的數據就與資料庫中的數據不一致，則T2讀到的數據就為「髒」數據，即不正確的數據。

3.不可重複讀取：是指在一個交易內，多次讀取相同資料。在這個事務還沒結束時，另外一個事務也存取了該相同資料。那麼，在第一個事務中的兩次讀取資料之間，由於第二個事務的修改，那麼第一個事務兩次讀到的資料可能是不一樣的。這就發生了在一個事務內兩次相同的查詢讀到的資料是不一樣的，因此稱為是不可重複讀。

4.幻讀：例如：目前薪資為5000的員工有10人，事務A讀取所有薪資為5000的人數為10人。此時，事務B插入了一則薪資也為5000的記錄。這時，事務A再次讀取薪資為5000的員工，記錄為11人。此時就產生了幻讀。

不可重複讀取和幻讀的差別？ 不可重複讀取的重點是修改，幻讀的重點在於新增或刪除。

MVCC（多重版本並發控制機制）：InnoDB的MVCC，是透過在每行記錄後面保存兩個隱藏的列來實現的。分別保存了行的建立時間和行的刪除時間（這裡儲存的並不是實際的時間值，而是系統版本號）。每開始一個新的事務，系統版本號就會自動遞增。事務開始時刻的系統版本號碼會作為事務的ID，用來和查詢到的每行記錄的版本號進行比較，使用MVCC後可重複讀取隔離級別下不會出現幻讀現象。

三、儲存引擎

儲存引擎是資料庫底層軟體組織，資料庫管理系統（DBMS）使用資料引擎進行建立、查詢、更新和刪除資料。

1、InnoDB（聚集索引方式）

#innodb底層儲存結構為B 樹，樹的每個節點對應innodb的一個page ，page的大小是固定的，一般設為16K。其中非葉子節點只有鍵值，葉子節點包含完整資料。

使用場景：1）經常更新的表，是和處理多重並發的更新請求；

2）支援事務安全表（ ACID），支援行鎖和外鍵；

3）可以透過bin-log日誌等恢復

innodb如果沒有設定主鍵，就會自動產生一個6位元組的主鍵（使用者不可見）。

2、MyISAM（非叢集索引方式）

#MyISAM在5.1之前是MySQL的預設儲存引擎，它強調的是效能，但是它不支援事務、也不支援行鎖和外鍵，支援表鎖；當插入或更新資料時，需要鎖住整個表，效率就會低一些。只快取索引，不快取真實資料。 MyISAM讀取資料時速度很快，而且不佔用大量的記憶體和儲存資源。

MyISAM允許沒有主鍵的存在，是一種靜態索引結構。

問題：MySQL中MyISAM與InnoDB的差別？

#答案：MySQL資料庫中，最常用的兩種引擎是innodb和myisam。 InnoDB是目前MySQL的預設儲存引擎。

1）事務方面：MyISAM強調的是效能，查詢速度比InnoDB類型更快，但不支援交易。 InnoDB提供事務支援。

2）外鍵：MyISAM不支援外鍵，InnoDB支援外鍵。

3）鎖：MyISAM只支援表格級鎖，InnoDB支援行級鎖和表級鎖，預設為行級鎖，行鎖大幅提高了多用戶並發操作的性能。 innodb比較適合插入和更新作業比較多的情況，而myisam則適合頻繁查詢的情況。另外，innodb表的行鎖也不是絕對的，如果在執行一個SQL語句時，MySQL不能確定要掃描的範圍，innodb同樣會鎖全表，例如：update table set num=1 where name like "�a% "。

4）全文索引：MyISAM支援全文索引，Innodb不支援全文索引。 innodb從MySQL5.6之後提供全文索引的支援。

5）表主鍵：myisam允許沒有主鍵的表存在；innodb：如果沒有設定主鍵，就會自動產生一個6位元組的主鍵（使用者不可見）。

6）表的具體行數：myisam：select count(*) from table，myisam只要簡單的讀出保存好的行數。因為myisam內建了一個計數器，count(*)時它直接從計數器中讀取。

innodb: does not save the specific number of rows in the table. That is to say, when executing select count(*) from table, innodb will scan the entire table to calculate how many rows there are.

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