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索引（index）

可以类似理解为一本书的目录，一个表可以有多个索引。

索引的意义和代价

在MySQL中使用select进行查询时会经过：

1.先遍历表

2.将条件带入每行记录中进行判断，看是否符合

3.不符合就跳过

但当表中的数据量非常大，这样的操作开销就会非常大，因为数据库是存储在硬盘上的，每次读取都会从硬盘上读取。

因此索引就是针对查询进行的优化手段，索引可以避免表进行遍历，加快查询的速度。

索引可以加快查询的速度但是有一定代价：

1.创建索引需要占用更多的空间，因为生成索引需要一定数据结构，以及一些额外的数据，来存储在硬盘中。

2.索引可能会使插入和删除降低速度，因为插入删除数据需要修改索引的内容，需要进行得工作更多。

索引的基本操作

1）查看索引

show index from 表名；

如果没有索引查看就是空。

当没加索引的列和加了索引的列一起进行查询时，效率会比单独查询索引列低。

2）创建索引

create index 索引名 on 表名（列名）；

创建索引要在表名后设置列名，否则会报错。

当指定多行列时，此时创建的就是复合索引，复合索引采用最左边匹配，就是最左边的列，查询时要是id或id，name才能进行效率提升。

3）删除索引

drop index 索引名 on 表名；

删除索引只能删除自己创建的索引，而不能删除系统创建的索引。

索引不仅可以自己创建，系统也可以自动生成索引，例如primary key ，unique ，foreign key（主键，unique因为其中涉及到一些查找操作来判断是否重复存在相同的约束数据，外键则要判断父表中和子表中被约束数据的一致）

索引的创建是危险的操作，当数据量比较大的时候，创建索引，可能会使数据库卡死。

索引的实现原理

索引实质上也是基于数据结构实现的。

不同于二叉搜索树和哈希表，数据库要进行模糊匹配，而哈希表进行的是准确匹配；二叉搜索树的每一个节点都是只能有两个子树，这样就会增加遍历时的时间复杂度。

因此索引是由B+树这个N叉搜索树来实现的。

B树：B树的每个结点的度都是不确定的，一个结点的可以有N个key，因此可以划分成N+1个区间，这些区间又会划分出一系列的区间，这样就会减少树的高度，减少读硬盘的次数。

一个节点的数不是无限的，当达到一定数量就会分裂，同样的，当减少到一定数量就会触发合并。

B+树：B+树也是一个N叉树，每个节点有M个节点，可以划分成M个区间。

每一个节点中的最后一个数，相当于当前节点的最大值。

父节点上的每一个数都会以最大值的身份在子节点中出现，最终的叶子节点这一层会包含所有数。

B+树会使用链表这样的数据结构将叶子节点穿起来。

B+树：​​​​​​​

B+树相比B树，哈希表红黑树的优点：

1）N叉搜索树，降低了树的高度，降低了IO的次数。

2）擅长范围查询。

3）最终要落到叶子节点，时间开销稳定。

这里讨论的是最经典的B+树，但实际上MySQL数据库对此进行了一些优化。

事务

事务的特点

事务可以把多个sql打包成一个整体，可以保证这些sql要么全部执行，要么“一个都不执行”，这里的一个都不执行是指当一条sql执行错误时，数据库会进行一个回滚（rollback），回到一开始执行的时候。

事务将sql打包到一起，作为一个整体来执行，这样的特点叫做“原子性”。

事务使用

stat transation：开启事务，单独执行的sql是没有原子性的。

执行各种事务

commit：事务结束了

rollback：回滚（可以指定回滚）

事务的特性（重要）

1.原子性：通过回滚的方式让事务进行正确的执行，不然就回退到开始。

2.一致性：事务执行前后数据不能离谱，通常需要数据库约束和一些列检查机制来完成。

3.持久性：事务做出的修改，要持久保存在硬盘上。重启服务器，数据仍然存在。

4.隔离性（重要）：数据库并发执行的时候涉及到的问题（并发执行：一个服务器连接多个客户端，当多个客户端发来请求，服务器就要同时处理两个请求）。

。

1)脏读问题：

一个事务A写数据，事务B读取数据，接下来A事务修改了数据，但是事务B没有改变，导致事务B读取的是一个无效的数据。

解决脏读问题的思路是：对写操作进行加锁。

此时并发性降低，隔离性提高，效率降低，准确性提高。

2）不可重复读

事务A在多次读取同一个数据时，读取出现不一样的情况，可能是在两次读操作之间事务B进行了修改，此时叫做不可重复读。

解决思路：将读操作进行加锁。

此时并发性降低，隔离性提高，效率降低，准确性提高。

3）幻读

事务A进行两次读操作，数据内容没变，但是结果集变了。

结果集：select * 表，查询到的临时表就是结果集。

例如第一次查询到的记录是1.张三，2.李四；但是第二次查询结果是1.张三，2.李四，3.赵六；

原来数据虽然没变，但是结果集变了，叫做幻读。

隔离级别

隔离级别就是在效率和数据正确性之间进行选择

mysql可以在配置文件中修改隔离级别，四种隔离级别可以解决上面的三种问题，可以根据实际需要更改配置文件。

1）read uncommitted（读未提交）：并发程度最高，隔离性最低，准确性最低。

2）read committed （读以提交）：引入了读加锁，并发程度降低，隔离性提高。

3）repeattable read（可重复读）：引入了读加锁和写加锁，并发降低，隔离性提高。

4）serializable（串行化）：一个一个执行事务，没有并发，隔离性最高。