MySQL事务和存储引擎

标签：存储 事务 引擎 InnoDB MySQL 数据

一、MySQL事务概述

1.1、MySQL事务简介

MySQL事务是访问并更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元。在事务中的操作，要么都执行修改，要么都不执行，这就是事务的目的，也是事务模型区别于文件系统的重要特征之一。

MySQL事务主要用于处理操作量大，复杂度高的数据。比如说，在员工管理系统中，删除一个员工，既需要删除员工的基本资料，也要删除和该员工相关的其他信息。这些数据库操作语句就构成一个事务。

• 在MySQL中只有使用了InnoDB数据库引擎的数据库或者表才支持事务。
• 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。
• 事务用来管理 insert,update,delete 语句

 

1.2、事务的四大特性（ACID特性）

ACID，是指在可靠数据库管理系统(DBMS) 中，事务(transaction)应该具有的四个特性：原子性(Atomicity) 、一致性(Consistency )、隔离性(Isolation) 、持久性(Durability) 。这是可靠数据库所应具备的几个特性。  

原子性：事务是一个不可再分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。

• 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。

 

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E知的一致状态。

 

隔离性：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。

• 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，或者在另一一个使用相同数据的事务结束之后访问这些数据。
• 也就是说并发访问数据库时，一个用户的事务不被其他事务所干扰，各并发事务之间数据库是独立的。

 

事务之间的相互影响分为几种，分别为：

（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。

 

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。

• 指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。

总结：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。

二、事务控制语句

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

三、存储引擎的概念

3.1、 什么是存储引擎

• MySQL中的数据用各种不下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。
• 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。
• 存储引擎是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。

3.2、 MySQL常用的存储引擎：

• MylSAM
• InnoDB

注意：一个表只能使用一个存储引擎，一个库中不同的表可以使用不同的存储引擎。

四、MyISAM存储引擎

4.1、MylSAM介绍

• MylSAM不支持事务，也不支持外键约束，只支持全文索引，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。
• MylSAM适合查询、插入为主的应用。
• MylSAM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：

1. .frm文件存储表结构的定义
2. 数据文件的扩展名为.MYD (MYData)
3. 索引文件的扩展名是.MYI (MYIndex)

4.2、 MylSAM的特点

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。

4.3、 MyISAM表支持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（因为会产生磁盘碎片，而且存储空间不是连续的）。

（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。（压缩的过程中会占用CPU性能）

4.4、 MyISAM使用的生产场景举例

• 公司业务不需要事务的支持
• 单方面读取或写入数据比较多的业务
• MylSAM存储引擎数据读写都比较频繁场景不适合（因为读写是互相阻塞的）
• 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-致性要求不是非常高的业务
• 服务器硬件资源相对比较差（MyISAM占用资源相对少）

五、InnoDB存储引擎

5.1、 InnoDB介绍

• 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 BTREE

• 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

小贴士：

• 使用like进行模糊查询时，会进行全表扫描，锁定整个表。
• 对没有创建索引的字段进行查询，也会进行全表扫描锁定整个表。
• 使用索引进行查询，则是行级锁定。

5.2、 InnoDB的特点

• 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，但是MyISAM只要简单的读出保存好的行数即可。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。

• delete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。

5.3、 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，但需确保查询是通过索引来完成。

• 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。

5.4、 MyISAM和InnoDB的区别：

MyISAM： 不支持事务和外键约束，占用空间较小，访问速度快，表级锁定，适用于不需要事务处理、单独写入或查询的应用场景。（写入和查询不一起使用的场景）

InnoDB： 支持事务处理、外键约束、占用空间比MyISAM 大，支持行级锁定，读写开发能力较好，适用于需要事务处理、读写频繁的应用场景。

六、企业选择存储引擎依据

1、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。

2、支持的字段和数据类型

• 所有引擎都支持通用的数据类型
• 但不是所有的弓|擎都支持其它的字段类型，如二进制对象.

3、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

 

 

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