剑指Offer——知识点储备-数据库基础

    xiaoxiao2021-03-26  4

    数据库

    事务

    事务的四个特性(ACID):

      原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability)  - (1)原子性  整个事务中的所要操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚。  - (2)一致性  保证数据库中的数据操作之前和操作之后的一致性。(比如用户多个账户之间的转账,但是用户的总金额是不变的)  - (3)隔离性  隔离性要求一个事务对数据库中数据的修改,在未提交完成前对于其它事务是不可见的。(即事务之间要串行执行)

    在SQL标准中定义了四种隔离性:(下面隔离性是由低到高,并发性由高到低)

    1)未提交读 最低的隔离等级,允许其他事务看到没有提交的数据,会导致脏读。2)已提交读  由于数据库是读写分离,事务读取的时候获取读锁,但是在读完之后立即释放,释放读锁之后,就可能被其他事务修改数据,再进行读是就发现前后读取数据的结果不同,造成不可重复读。(读锁不需要事务提交后释放,而写锁需要事务提交后释放)3)可重复读  所有被select获取的数据都不能被修改,这样就可以避免一个事务前后读取不一致的情况。但是没有办法控制幻读,因为这个时候其他事务不能更改所选的数据,但是可以增加数据;4)可串行化  所有事务一个接着一个执行,这样可以避免幻读,对于基于锁来实现并发控制的数据库来说,串行化要求在执行范围查询的时候,需要获取范围锁,如果不是基于锁实现并发控制的数据库,则检查到有违反串行操作的事务时,需回滚该事务。总结:四个级别逐渐增强,每个级别解决问题,事务级别越高,性能越差,大多数环境下(read committed就可以用了)

    隔离级别            脏读  不可重复读  幻读  未提交读(read uncommitted) 可能  可能     可能  已提交读(read committed) 不可能  可能     可能  可重复读(repeatable read) 不可能  不可能     可能  可串行化(serializable)   不可能  不可能    不可能

    总结:未提交读会造成脏读—>已提交读解决脏读,但会造成不可重复读—>可重复读解决读取结果前后不一致的情况,但是造成幻读(以前没有,现在有)—>可串行化解决了幻读,但是增加很多范围锁,可能会造成锁超时;(4)持久性 一旦事务提交,则其所做的修改就会永久保存到数据库中,此时即使系统崩溃,已提交的修改数据也不会丢失。

    脏读、不可重复读和幻读

    (1)脏读(针对回滚的操作):事务T1更新了一行记录的内容,但是并没有提交所做的修改,事务T2读取更新后的行,然后T1执行了回滚操作,取消了刚才所做的修改。现在T2读取的行数就无效了(一个事务读取了另一个事务);(2)不可重复读(针对修改的操作):事务T1读取了一行记录,紧接着T2修改了T1刚才读取的那一行记录,然后T1又再次读取这行记录,发现与刚才读取的结果不同。(3)幻读(针对更新的操作):事务T1读取一条指定的where子句所返回的结果集,然后T2事务新插入一行记录,这行记录恰好可以满足T1所使用的查询条件。然后T1再次对表进行检索,但又看到了T2插入的数据。(第一次没看到,第二次看到了)

    索引

    2.1 数据库索引的优缺点以及什么时候数据库索引失效?

    索引的特点

    (1)可以加快数据库的检索速度;  (2)只能创建在表上,不能创建到视图上;  (3)既可以直接创建又可以间接创建;  (4)可以在优化隐藏中使用索引;  (5)使用查询处理器执行sql语句,在一个表上,一次只能使用一个索引。

    索引的优点

    (1)创建唯一性索引,保证数据库表中每一行数据的唯一性;  (2)大大加快数据的检索速度,这是创建索引的最主要原因;  (3)加速数据库表之间的链接,特别是在实现数据库的参考完整性方面特别有意义;  (4)在使用分组和排序子句进行检索时,同样可以显著减少查询中分组和排序的时间;  (5)通过使用索引,可以在查询中使用优化隐藏器,提高系统的性能;

    索引的缺点

    (1)创建索引和维护索引要耗费时间,这种时间随着数量的增加而增加;  (2)索引需要占用物理空间,除了数据表占用数据空间之外,每一个索引还要占用一定的物理空间,如果建立聚集索引,那么需要的空间就会更大;  (3)当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候,索引也需要维护,降低数据维护的速度;

    索引分类

    (1)普通索引(它没有任何限制。)  (2)唯一性索引(索引列的值必须唯一,但允许有空值。)  (3)主键索引(一种特殊的唯一索引,不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引。)  (4)组合索引  (5)聚集索引 按照每张表的主键构造一颗B+树,并且叶节点中存放着整张表的行记录数据,因此也让聚集索引的叶节点成为数据页。  (6)非聚集索引(辅助索引)(页节点不存放一整行记录)。

    索引失效

    (1)如果条件中有or,即使其中有条件带索引,也不会使用(尽量少用or);  (2)Like查询是以%开头,例如SELECT * FROM mytable WHEREt Name like’

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