索引

是什么

類似于目錄，提高查詢的速度，但是本身會占用空間，增刪數據的時候也需要維護索引。所以查詢操作頻繁的時候可以創建索引。如果非條件查詢列，或經常做插入、修改操作，或磁盤空間不足時，不考慮創建索引。

創建主鍵約束（primary key），唯一約束（unique），外鍵約束（foreign key）時會自動創建對應列索引。

查詢索引??

show index? ?from? 表名；

創建索引

當數據庫的數據量很大時，創建和刪除索引是很危險的操作，會大量消耗CPU，IO等資源，可能導致數據庫卡死。所以要在放入數據之前，或者數據庫中的數據量不大時創建索引。如果要給一個數據量很大的數據庫添加索引，就需要再準備一個服務器，在空的數據庫中創建好索引，將另一個數據庫的數據慢慢導入這個空的數據庫里。

create? ?index? ?索引名? ?on? ? 表名（列名?）；//底層是創建出一棵獨立的B+樹來組織索引，跟主鍵的B+樹沒有關聯。是兩棵獨立的樹。

刪除索引

drop index? ?索引名? ? on? ?表名 ；

底層結構

數據庫的索引是用B+樹表示存儲的。

B+樹結構

僅葉子節點存儲數據并通過鏈表指針連接（葉子節點從左到右是有序的，且存儲在一塊連續內存空間，避免頻繁訪問硬盤，一次硬盤IO就能讀出整個節點數據；訪問的數據都在葉子節點，樹高一樣，則每次查詢次數是穩定的）；

非葉子節點存儲鍵，鍵值為其葉子節點中的最大值（方便進行范圍查詢，鎖定葉子節點中數據的位置）；

當葉子節點個數達到閾值，會進行分叉。（索引在內存中，個數增加了對速度影響不大，但葉子節點存在硬盤中，訪問硬盤的速度比訪問內存滿很多，所以要進行分叉，根據索引查找數據時范圍更精確）

1.N叉搜索樹（多叉樹可以控制樹的高度）

2.父節點以葉子節點中最大值的形式存在（快速鎖定子樹的數據范圍）

3.葉子節點這一層用鏈表結構連上，不用再回溯到父節點。（范圍查尋更高效）

4.數據存儲在葉子節點，索引存在非葉子節點中，因為占用空間小，索引就存在內存中。（索引在內存中加快查找速度）

為什么用B+樹，不用其他數據結構？

AVL樹是嚴格的自平衡二叉搜索樹（子樹高度差不能超過1），隨便進行一下增刪改就會觸發AVL樹旋轉。每一次旋轉都有對應的開銷，所以用AVL樹除了查詢外，其他操作的效率不高，每一次增刪都需要維護樹的平衡；

而紅黑樹雖然旋轉的概率沒有AVL樹高，但他是二叉樹，當數據量很大時，樹的高度就會很高，高度每增加一層，查詢比較次數就多一次，而數據庫數據索引是存儲在硬盤上的，每一次對硬盤的IO操作很耗時間，查詢的速度就會慢很多；

hash表存儲數據是無序的，不能進行范圍查詢（不能用>或者<找到一個范圍的數據），只能比較相同key值的數據，因為經過hash函數的計算，原來key之間的大小關系 已經不能通過計算出來的hash值反應了。

事務

什么是事務

當實現一個目的需要多個sql語句執行時，將這些sql語句打包成的一個整體，稱作事務。事務中的sql語句要么全部執行成功，要么全部失敗。對于轉賬這類場景，開啟事務更能保證安全。當A給B轉賬500，A的賬號-500，如果設備發生故障，sql沒執行完，B的賬戶沒有+500，如果沒有開啟事務，那么這500就消失了。開啟事務后，出現故障后，會撤銷對A賬戶執行的操作，將A賬號的金額還原到轉賬前。

使用

1.start? transaction ;//開啟事務

2.中間執行多個sql語句

3.rollback或commit??

rollback表示回滾，中間的sql語句全部執行失敗，commit表示提交，sql全部執行成功。

進行回滾了，name為a的數據沒有插入成功。

基本特性

1.原子性

事務里的sql語句執行要么都成功執行，要么都不執行。當一部分sql語句執行成功，出現網絡崩潰，計算機死機，主機掉電等操作時，像網絡崩潰這種不影響數據庫的，則會執行回滾操作，將已經執行的sql語句造成的影響恢復到沒執行時候的情況。當事務執行時，sql語句會記錄在mysql日志中，像主機掉電這種情況，數據庫沒辦法運行的時候，也不影響執行回滾操作，當電來了，恢復正常，數據庫會根據日志信息執行回滾。

2.一致性

執行事務之后，數據能對得上；事務沒執行成功，執行回滾后，能與執行事務之前數據一樣。

3.持久性

持久性指數據被存在硬盤上，主機/程序重啟后，數據依然存在。事務執行具有持久性，對數據庫造成的修改，會保存在硬盤上持久存在。

4.隔離性

在執行并發操作時存在的概念。隔離性提高，并發能力就降低，數據庫服務器執行效率就會降低，但數據準確性會提高?。當多個客戶端同時對服務器發起事務時，可能存在下面幾種情況。

1.臟讀問題：讀取到其他事務未提交的數據

當執行事務A對某一張表做一些修改時，事務B在事務A還沒執行完就來讀取這張表的數據，但是B這時讀取的表的數據是臨時的，B如果基于這個臨時數據進行一些操作，結果可能不正確。這樣導致的問題稱作臟讀問題，這個臨時數據也稱‘臟數據’。

2.不可重復讀問題：指同一事務內相同查詢條件多次執行結果不同（數據值被修改）

當事務B有多個讀的操作時，有一個事務C要對這張 表做修改，這樣可能導致事務B多個讀的結果前后不一致。

3.幻讀問題：指同一事務內相同范圍查詢返回的行數發生變化（新增或刪除行），這是不可重復讀的特殊情況。

MySQL 的四個隔離等級

可以在MySQL的配置文件中設置等級

1.read uncommitted:允許讀取其他事務未提交的數據? ；//存在臟讀+不可重復讀+幻讀，

這樣就是降低了并發時事務之間的影響，提高了隔離性，犧牲了部分效率，提高了數據準確性。

2.read? committed:只能讀取其他事務提交后的數據；//解決臟讀 ，存在不可重復讀+幻讀，進一步降低了并發性，提高安全性。

3.repeatable? read: 針對讀和寫操作都加鎖了；//解決了臟讀+不可重復讀，存在幻讀問題 （MySQL默認隔離等級）

4.串行化(serialiable) :所有事務串行執行；//嚴格的一個接一個執行，這時完全沒有并發，也就不存在上訴三個問題；隔離性是最高的，效率是最低的。