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数据库事务特性、隔离级别以及索引优化技巧
数据库事务特性是保证数据一致性的核心机制,本文将深入分析事务的四大特性及其在实际应用中的表现。
事务四大特性
原子性:事务中的操作要么全部成功,要么全部撤销,确保数据操作的原子性。 一致性:在事务开始前和结束后,数据库保持一致状态,防止数据丢失或不一致。 隔离性:通过锁机制确保事务间的数据操作独立,不互相影响。 持久性:一旦提交事务,结果被永久保存,即使系统故障也能恢复。 事务隔离级别
数据库事务的隔离级别直接影响数据的安全性和并发性能。常见的隔离级别包括:
未提交读(Read Uncommitted):允许脏读,可能读取到未提交事务的数据。 提交读(Read Committed):确保读取到的数据是已提交的,Oracle等数据库默认使用该级别。 可重复读(Repeated Read):保证在同一事务内多次读取同一数据的结果一致。 串行读(Serializable):实现最高隔离性,通过锁机制防止幻读和不可重复读。 数据库索引
索引是数据库性能的重要优化手段。以下是MySQL数据库中索引的核心知识:
索引类型:
- 普通索引:允许数据重复,不支持唯一性约束。
- 唯一索引:索引列值必须唯一,可用于主键。
- 主键索引:每个表最多一个,且不允许空值。
- 组合索引:在多个字段上创建索引,但只在查询条件中使用第一个字段时生效。
- 全文索引:适用于文本字段,配合
match against
操作使用。
索引生效条件:
- 最左前缀匹配时索引生效。
- 使用
OR
操作时索引不生效。 - 在
AND
操作中,只有最左边的字段索引会生效。
索引优化建议:
- 定期检查索引效率,使用
show status like '%handler_read%'
来监控索引的使用情况。 - 避免过长的主键索引,InnoDB推荐使用自增字段作为主键。
SQL语句分类
数据库操作可以按功能分为以下几类:
DDL(数据定义语言):包括create
、drop
等语句。 DML(数据操作语言):包括insert
、update
、delete
等语句。 DQL(数据查询语言):包括select
语句。 DCL(数据控制语言):包括grant
、revoke
等语句。 TPL(事务控制语言):包括commit
、savepoint
等语句。 数据库三范式
数据库范式是设计关系型数据库时的重要原则:
第一范式(1NF):确保每个字段具有原子性,不允许再分解。 第二范式(2NF):非主键字段不能存在部分依赖关系。 第三范式(3NF):非主键字段不能存在传递依赖关系。 脏读、幻读、不可重复读
数据库隔离级别的不同会导致不同类型的读问题:
脏读:事务T1修改数据后,事务T2读取该数据,T1未提交时导致数据不一致。 不可重复读:同一事务内多次读取同一数据,结果不一致。 幻读:事务T1对表进行修改,事务T2插入新数据,T1读取时发现数据增加。 存储引擎对比
MySQL中的两个存储引擎有显著差异:
InnoDB:支持事务,适合高并发和复杂查询,默认索引类型为聚焦索引。 MyISAM:不支持事务,适合只读或写少的应用,支持全文索引。 CHAR和VARCHAR区别
两者在存储和检索上有明显差异:
CHAR:固定长度,存储时填充空格,读取时需删除空格。 VARCHAR:变长字符串,存储和检索时直接使用。 MySQL锁机制
数据库锁机制直接影响并发性能:
表锁:开销小,但锁粒度大,适合单用户环境。 行锁:开销大,但锁粒度小,适合高并发环境。 存储过程
存储过程是一个可编程的SQL函数,用于封装复杂逻辑:
优点: delete、drop、truncate区别
三种操作在具体应用中有不同的适用场景:
truncate:删除所有数据,不支持where
子句。 delete:删除部分数据,支持where
子句。 drop:删除表及其数据,释放空间。 对于拥有外键约束的表,建议使用不带where
子句的delete
操作。
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