mysql (优化、隔离级别、锁 ) 详解

1.适合的字段数据类型
2.join代替子查询
3.union代替临时表
4.事务
5.锁
6.外键
7.索引
8.优化查询

1.适合的字段数据类型

char与varchar的选择

------char是固定长度的,查询速度比varchar速度快的多。char的缺点是浪费存储空间。
检索char列时,返回的结果会删除尾部空格,所以程序需要对为空格进行处理。
对于长度变化不大且对查询速度有较高要求的数据可以考虑使用char。
随着MySQL的不断升级,varchar的性能不断改进并提高。

------存储引擎使用原则:
MyISAM:建议使用固定长度列代替可变长度列。
InnoDB:建议使用varchar类型

text与blob的选择

------在保存大文本时,通常选择text或者blob。二者的差别是blob可以保存二进制数据,比如照片。

------text和blob又包括text、mediumtext、longtext和blob、mediumblob、longblob
他们之间的区别是存储文本长度不同和存储字节不同。

------删除数据时,容易产生数据空洞,应对表优化,进行optimize(优化)操作:

optimize table tablename;

浮点型 与 定点型

------MySQL中使用浮点数类型和定点数类型来表示小数
MySQL中使用浮点数类型和定点数类型来表示小数,

------Decimal型的取值范围和double相同。但是decimal的有效取值范围由M和D决定,而且Decimal型的字节数是M+2。也就是说,定点数的存储空间是根据其精度决定的。

------float(6,2)的含义数据是float型,数据长度是6,小数点后保留2位。所以,1234.56是符合要求的。

------如果插入值的精度高于实际定义的精度,系统会自动进行四舍五入处理,使值的精度达到要求。

------浮点数和定点数有其默认的精度,float和double默认会保存实际精度,但这与操作系统和硬件的精度有关。decimal型的默认整数位为10,小数位为0,即默认为整数。

------在MySQL中,定点数以字符串形式存储,因此,其精度比浮点数要高,而且浮点数会出现误差,这是浮点数一直存在的缺陷。如果要对数据的精度要求比较高,还是选择定点数decimal比较安全。

2.join代替子查询

join的用法:


join.jpg

有些情况下,子查询可以被更有效率的连接(JOIN).. 替代。例如,假设我们要将所有没有订单记录的用户取出来,可以用下面这个查询完成:

SELECT * FROM customerinfo 
WHERE CustomerID NOT in (SELECT CustomerID FROM salesinfo ) 

如果使用连接(JOIN).. 来完成这个查询工作,速度将会快很多。尤其是当salesinfo表中对CustomerID建有索引的话,性能将会更好,查询如下:

SELECT * FROM customerinfo 
LEFT JOIN salesinfo  ON customerinfo.CustomerID=salesinfo. 
CustomerID 
WHERE salesinfo.CustomerID IS NULL

3.union代替临时表

如果想使用ORDER BY或LIMIT子句来对全部UNION结果进行分类或限制,则应对单个地SELECT语句加圆括号,并把ORDER BY或LIMIT放到最后一个的后面:

(SELECT uid,umobile,realname FROM users WHERE vip IN (8, 9))       
UNION
(SELECT uid,umobile,realname FROM users WHERE vip NOT IN (8, 9) AND amount > 0   )
 ORDER BY uid desc limit 10

使用Union,则所有返回的行都是唯一的,如同您已经对整个结果集合使用了DISTINCT
使用Union all,则不会排重,返回所有的行。
从效率上说,UNION ALL 要比UNION快很多,所以,如果可以确认合并的两个结果集中不包含重复的数据的话,那么就使用UNION ALL。

4.事务

A、原子性(Atomicity)
表示组成一个事务的多个数据库操作是一个不可分隔的原子单元,只有所有的操作执行成功,整个事务才提交,事务中任何一个数据库操作失败,已经执行的任何操作都必须撤销,让数据库返回到初始状态。
B、一致性(Consistency)
事务操作成功后,数据库所处的状态和它的业务规则是一致的,即数据不会被破坏。
C、隔离性(Isolation)
在并发数据操作时,不同的事务拥有各自数据空间,它们的操作不会对对方产生干扰。数据库规定了多种事务隔离级别,不同隔离级别对应不同的干扰程度,隔离级别越高,数据一致性越好,但并发性越弱。
D、持久性(Durabiliy)
一旦事务提交成功后,事务中所有的数据操作都必须被持久化到数据库中,即使提交事务后,数据库马上崩溃,在数据库重启时,也必须能保证能够通过某种机制恢复数据。
A、自动提交事务
系统默认每个TRANSACT-SQL命令都是一个事务处理,由系统自动开始并提交。
B、隐式事务
不需要显示开始事务,需要显示提交,隐式事务是任何单独的INSERT、UPDATE 或者DELETE语句构成。当有大量的DDL和DML命令执行时会自动开始,并一直保持到用户明确提交为止。

SHOW VARIABLES 查看变量。

SET AUTOCOMMIT=0,关闭自动提交功能。

需要显示提交或者回滚。

update tablename set sname='孙悟空' where studentid='000000000000003';

commit;

rollback;

C、显示事务
显示事务是用户自定义事务,以START TRANSACTION(事务开始)开头,以 COMMIT(事务提交)或者 ROLLBACK(回滚事务)语句结束。

start transaction 

update tablename set sname='孙悟空' where studentid='000000000000003';

commit

rollback

D、事务并发带来的问题
1.脏读(Dirty Read)是指某个事务(A)读取另外事务(B)尚未提交的更改数据,并在读取的数据的基础上操作。如果恰巧 B事务回滚,那么 A事务读到的数据根本是不被承认的。
2.不可重复读(Unrepeatable Read) 是指事务A读取的时候,事务(B)还在未提交状态,读取不了,还需要等事务(B)执行提交后,事务(A)才能读. (不允许读取未提交的数据)
3.幻象读(Phantom Read)
A事务读取B事务提交的新增数据,这时A事务将出现幻象读的问题。

E、不同会话的隔离级别

1.READ UNCOMMITTED (未提交读)

会话1(设置级别)

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED

会话2(查看级别)

select @@tx_isolation

start TRANSACTION; (开启事务,更新ID为1的记录的age为1000)
update ta set age=1000 where id =1;

会话1

select * from ta;(获得age为1000)

会话2

ROLLBACK;(会话1与会话2恢复500)
2.READ COMMITTED (提交读)

会话1(设置级别)

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED

会话2(查看级别)

select @@tx_isolation
select * from ta;  (获取age为500)
start TRANSACTION; (开启事务,更新ID为1的记录的age为1000)
update ta set age=1000 where id =1;

会话1

select * from ta;(获取不了数据,会话2还没提交,出现不可重复读的情况)

会话2

ROLLBACK;(会话1可读 age为500) / COMMIT;(会话1可读 age为1000)
3.REPEATABLE READ (重复读)

会话1(设置级别)

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ

会话2(查看级别)

select @@tx_isolation
select * from ta;  (获取age为500)
start TRANSACTION; (开启事务,更新ID为1的记录的age为1000)
update ta set age=1000 where id =1;

会话1

select * from ta;    (得到age为500,此时会话1能新增行,有几率出现幻象读)

会话2

ROLLBACK;(会话1 age为500) / COMMIT;(会话1  age为1000)
4.SERIALIZABLE (可串行化)

会话1(设置级别)

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE 

会话2(查看级别)

select @@tx_isolation
select * from ta;  (获取age为500)

start TRANSACTION; (开启事务,更新ID为1的记录的age为1000,并开启读锁,此时会话2不能新增行,杜绝了幻象读的状态)
update ta set age=1000 where id =1;

会话1

start TRANSACTION;
select * from ta;(开启事务,处于等待状态,并开启读锁,此时会话1不能新增行,杜绝了幻象读的状态)

会话2

COMMIT;(会话1SQL执行完毕,获得age为1000)

5.锁

尽管事务是维护数据库完整性的一个非常好的方法,但却因为它的独占性,有时会影响数据库的性能,尤其是在很大的应用系统中。由于在事务执行的过程中,数据库将会被锁定,因此其它的用户请求只能暂时等待直到该事务结束。如果一个数据库系统只有少数几个用户来使用,事务造成的影响不会成为一个太大的问题;但假设有成千上万的用户同时访问一个数据库系统,例如访问一个电子商务网站,就会产生比较严重的响应延迟。
锁的级别:
1.读锁(共享锁)
2.写锁(排他锁)

锁的粒度:
1.行级锁
2.表级锁
3.页面锁

锁的功能:
1.乐观锁
2.悲观锁

行级锁

1.快照读


会话1

start transaction;

在会话1查看ID为1的age,为500。

select * from td where id =1;


会话2

更新ID为1的age为1000

update td set age=1000 where id=1;

在会话2查看ID为1的age已经更新为1000。

select * from td where id =1;


会话1

在会话1查看ID为1的age,仍然为500。

select * from td where id =1;

在会话1提交事务

COMMIT;

在会话1查看ID为1的age,已经为1000。

2.当前读


会话1

start transaction;

给select语句添加共享锁。

select * from td where id=1 lock in share mode;


会话2

更新ID为1的age的值为100,进入锁等待

update td set age=100 where id=1;


会话1

提交事务

COMMIT;

会话2的更新操作成功。


表级锁

1.表级读锁


对表加READ锁

lock tables tc read;

加锁后只可以查询已经加锁的表,

select * from tc;

查询没有加锁的表将失败

select * from ta;

打开会话2,对已经加锁的表进行查询,成功。

select * from tc;

对加锁的表tc进行更新操作,将失败

update tc set age=100 where id=1;

会话1中使用LOCK TABLE命令给表加了读锁,会话1可以查询锁定表中的记录,但更新或访问其他表都会提示错误;会话2可以查询表中的记录,但更新就会出现锁等待。

在会话1对表进行解锁,会话2的更新操作成功。

unlock tables;

在会话1,再次锁定表tc,后面带local参数。

lock tables tc read local;

Local参数允许在表尾并发插入,只锁定表中当前记录,其他会话可以插入新的记录

在会话2插入一条记录

insert into tc values(2, '唐僧', 20);

在会话1查看tc表的记录,无插入记录

select * from tc;

2.表级读锁并发性
READ锁是共享锁,不影响其他会话的读取,但不能更新已经加READ锁的数据。MyISAM表的读写是串行的,但是总体而言的,在一定条件下,MyISAM表也支持查询和插入操作的并发进行。
MyISAM存储引擎有一个系统变量concurrent_insert,用以控制其并发插入的行为,其值分别可以为0、1或2。
0:不允许并发操作
1:如果MyISAM表中没有空洞(即表的中间没有被删除的行),MyISAM允许在一个进程读表的同时,另一个进程从表尾插入记录,是MySQL的默认设置。
2:无论MyISAM表中有没有空洞,都允许在表尾并发插入记录。
在MySQL配置文件添加,concurrent_insert=2,重启mySQL服务设置生效。


设置concurrent_insert为0

在会话1对表tc加锁


lock tables tc read local;

在会话2插入一条记录,此时tc表被锁定,进入等待

insert into tc values(4, '沙悟净', 30);

在会话1解锁表tc,此时会话2插入成功

unlock tables;

设置concurrent_insert为1

在会话1删除ID为3的记录

delete from tc where id=3;

在会话1对表tc加锁

lock tables tc read local;

在会话2插入一条记录,此时tc表被锁定,并且表中有空洞,进入等待

insert into tc values(5, '白骨精', 1000);

在会话1解锁表tc,此时会话2插入成功,此时表中已经没有空洞

unlock tables;

在会话1对表tc加锁

lock tables tc read local;

在会话2插入一条记录,插入成功,支持有条件并发插入

insert into tc values(6, '白骨精', 1000);

在会话1解锁表tc

unlock tables;

设置concurrent_insert为2

在会话1删除ID为5的记录,创造一个空洞

delete from tc where id=5;

在会话1对表tc加锁

lock tables tc read local;

在会话2插入一条记录,插入成功,支持无条件并发插入

insert into tc values(7, '蜘蛛精', 1000);

在会话1解锁表tc

unlock tables;

乐观锁

乐观锁不是数据库自带的,需要我们自己去实现。乐观锁是指操作数据库时(更新操作),想法很乐观,认为这次的操作不会导致冲突,在操作数据时,并不进行任何其他的特殊处理(也就是不加锁),而在进行更新后,再去判断是否有冲突了。

通常实现是这样的:在表中的数据进行操作时(更新),先给数据表加一个版本(version)字段,每操作一次,将那条记录的版本号加1。也就是先查询出那条记录,获取出version字段,如果要对那条记录进行操作(更新),则先判断此刻version的值是否与刚刚查询出来时的version的值相等,如果相等,则说明这段期间,没有其他程序对其进行操作,则可以执行更新,将version字段的值加1;如果更新时发现此刻的version值与刚刚获取出来的version的值不相等,则说明这段期间已经有其他程序对其进行操作了,则不进行更新操作。


1.查询出商品信息

select (status,status,version) from t_goods where id=#{id}

2.根据商品信息生成订单

3.修改商品status为2

update t_goods 

set status=2,version=version+1

where id=#{id} and version=#{version};

悲观锁

与乐观锁相对应的就是悲观锁了。悲观锁就是在操作数据时,认为此操作会出现数据冲突,所以在进行每次操作时都要通过获取锁才能进行对相同数据的操作.

6.外键

锁定表的方法可以维护数据的完整性,但是它却不能保证数据的关联性。这个时候我们就可以使用外键。

创建表customerinfo

CREATE    TABLE    customerinfo( 

CustomerIDINT    NOT    NULL,

PRIMARYKEY(CustomerID)

)TYPE=INNODB;

创建表salesinfo

CREATE    TABLE    salesinfo( 

SalesIDNT    NOT    NULL,CustomerIDINT    NOT    NULL,

PRIMARYKEY(CustomerID,SalesID),

FOREIGNKEY(CustomerID)   REFERENCES    customerinfo(CustomerID)    ON    DELETE    CASCADE

)TYPE=INNODB;

注意例子中的参数“ON DELETE CASCADE”。该参数保证当customerinfo表中的一条客户记录被删除的时候,

salesinfo表中所有与该客户相关的记录也会被自动删除。如果要在MySQL中使用外键,一定要记住在创建表

的时候将表的类型定义为事务安全表InnoDB类型。该类型不是MySQL表的默认类型。定义的方法是在CREA

TETABLE语句中加上TYPE=INNODB。如例中所示

7.索引

索引是提高数据库性能的常用方法,它可以令数据库服务器以比没有索引快得多的速度检索特定的行,尤其是在查询语句当中包含有MAX(),MIN()和ORDERBY这些命令的时候,性能提高更为明显。

那该对哪些字段建立索引呢?

一般说来,索引应建立在那些将用于JOIN,WHERE判断和ORDERBY排序的字段上。尽量不要对数据库中某个含有大量重复的值的字段建立索引。对于一个ENUM类型的字段来说,出现大量重复值是很有可能的情况

例如customerinfo中的“province”..字段,在这样的字段上建立索引将不会有什么帮助;相反,还有可能降低数据库的性能。我们在创建表的时候可以同时创建合适的索引,也可以使用ALTERTABLE或CREATEINDEX在以后创建索引。此外,MySQL从版本3.23.23开始支持全文索引和搜索。全文索引在MySQL中是一个FULLTEXT类型索引,但仅能用于MyISAM类型的表。对于一个大的数据库,将数据装载到一个没有FULLTEXT索引的表中,然后再使用ALTERTABLE或CREATEINDEX创建索引,将是非常快的。但如果将数据装载到一个已经有FULLTEXT索引的表中,执行过程将会非常慢。

8、优化的查询语句

1 不使用子查询

例:SELECT * FROM t1 WHERE id (SELECT id FROM t2 WHERE name=’hechunyang’);

子查询在MySQL5.5版本里,内部执行计划器是这样执行的:先查外表再匹配内表,而不是先查内表t2,当外表的数据很大时,查询速度会非常慢。
在MariaDB10/MySQL5.6版本里,采用join关联方式对其进行了优化,这条SQL会自动转换为
SELECT t1.* FROM t1 JOIN t2 ON t1.id = t2.id;
但请注意的是:优化只针对SELECT有效,对UPDATE/DELETE子查询无效,固生产环境应避免使用子查询

2 避免函数索引

低效查询

SELECT * FROM t WHERE YEAR(d) >= 2016;

由于MySQL不像Oracle那样支持函数索引,即使d字段有索引,也会直接全表扫描。
高效查询

SELECT * FROM t WHERE d >= ‘2016-01-01’;
3 用IN来替换OR

低效查询

SELECT * FROM t WHERE LOC_ID = 10 OR LOC_ID = 20 OR LOC_ID = 30;

高效查询

SELECT * FROM t WHERE LOC_IN IN (10,20,30);
4 LIKE双百分号无法使用到索引

低效查询

SELECT * FROM t WHERE name LIKE ‘%de%’;

高效查询

SELECT * FROM t WHERE name LIKE ‘de%’;

目前只有MySQL5.7支持全文索引(支持中文)

5 读取适当的记录LIMIT M,N

低效查询

SELECT * FROM t WHERE 1;

高效查询

SELECT * FROM t WHERE 1 LIMIT 10;
6 避免数据类型不一致

低效查询

SELECT * FROM t WHERE id = ’19’;

高效查询

SELECT * FROM t WHERE id = 19;
7 分组统计可以禁止排序

低效查询

SELECT goods_id,count(*) FROM t GROUP BY goods_id;

默认情况下,MySQL对所有GROUP BY col1,col2…的字段进行排序。如果查询包括GROUP BY,想要避免排序结果的消耗,则可以指定ORDER BY NULL禁止排序。
高效查询

SELECT goods_id,count(*) FROM t GROUP BY goods_id ORDER BY NULL;
8 避免随机取记录

低效查询

SELECT * FROM t1 WHERE 1=1 ORDER BY RAND() LIMIT 4;

MySQL不支持函数索引,会导致全表扫描
高效查询

SELECT * FROM t1 WHERE id >= CEIL(RAND()*1000) LIMIT 4;
9 禁止不必要的ORDER BY排序

低效查询

SELECT count(1) FROM user u LEFT JOIN user_info i ON u.id = i.user_id WHERE 1 = 1 ORDER BY u.create_time DESC;

高效查询

SELECT count(1) FROM user u LEFT JOIN user_info i ON u.id = i.user_id;
10 批量INSERT插入

低效查询

INSERT INTO t (id, name) VALUES(1,’Bea’);
INSERT INTO t (id, name) VALUES(2,’Belle’);
INSERT INTO t (id, name) VALUES(3,’Bernice’);

高效查询

INSERT INTO t (id, name) VALUES(1,’Bea’), (2,’Belle’),(3,’Bernice’);
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