• 【MySQL】的存储引擎 事务 锁机制 日志



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    🐔MySQL的存储引擎

    概念

    数据库存储引擎是数据库底层软件组织,数据库管理系统(DBMS)使用数据引擎进行创建、查询、更新和删除数据。
    不同的存储引擎提供不同的存储机制、索引技巧、锁定水平等功能。现在许多不同的数据库管理系统都支持多种不同的数据引擎。MySQL的核心就是存储引擎。
    用户可以根据不同的需求为数据表选择不同的存储引擎

    可以使用 SHOW ENGINES 命令 可以查看Mysql的所有执行引擎我们 可以到 默认的执行引擎是innoDB 支持事务,行级锁定和外键。
    在这里插入图片描述

    分类

    MyISAM:Mysql 5.5之前的默认数据库引擎,最为常用。拥有较高的插入,查询速度,但不支持事务

    InnoDB:事务型速记的首选引擎,支持ACID事务,支持行级锁定,MySQL5.5成为默认数据库引擎

    Memory: 所有数据置于内存的存储引擎,拥有极高的插入,更新和查询效率。但是会占用和数据量成正比的内存空间。并且其内容会在MYSQL重新启动是会丢失。

    ==Archive ==:非常适合存储大量的独立的,作为历史记录的数据。因为它们不经常被读取。Archive 拥有高效的插入速度,但其对查询的支持相对较差

    ==Federated ==:将不同的 MySQL 服务器联合起来,逻辑上组成一个完整的数据库。非常适合分布式应用

    ==CSV ==:逻辑上由逗号分割数据的存储引擎。它会在数据库子目录里为每个数据表创建一个 .csv 文件。这是一种普通文本文件,每个数据行占用一个文本行。CSV 存储引擎不支持索引。

    BlackHole :黑洞引擎,写入的任何数据都会消失,一般用于记录 binlog 做复制的中继

    ERFORMANCE_SCHEMA:存储引擎该引擎主要用于收集数据库服务器性能参数。

    Mrg_Myisam Merge:存储引擎,是一组MyIsam的组合,也就是说,他将MyIsam引擎的多个表聚合起来,但是他的内部没有数据,真正的数据依然是MyIsam引擎的表中,但是可以直接进行查询、删除更新等操作。
    在这里插入图片描述

    操作:

    -- 查询当前数据库支持的存储引擎:
    show engines;
     
    -- 查看当前的默认存储引擎:
    show variables like%storage_engine%;
    
    -- 查看某个表用了什么引擎(在显示结果里参数engine后面的就表示该表当前用的存储引擎): 
    show create table student; 
     
    -- 创建新表时指定存储引擎:
    create table(...) engine=MyISAM;
     
    -- 修改数据库引擎
    alter table student engine = INNODB;
    alter table student engine = MyISAM;
    
    
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    修改MySQL默认存储引擎方法
    1.关闭mysql服务
    2.找到mysql安装目录下的my.ini文件:
    3.找到default-storage-engine=INNODB 改为目标引擎,
    如:default-storage-engine=MYISAM
    4.启动mysql服务

    🐔MySQL的事务

    概念

    数据库存储引擎是数据库底层软件组织,数据库管理系统(DBMS)使用数据引擎进行创建、查询、更新和删除数据。
    不同的存储引擎提供不同的存储机制、索引技巧、锁定水平等功能。现在许多不同的数据库管理系统都支持多种不同的数据引擎。MySQL的核心就是存储引擎。
    用户可以根据不同的需求为数据表选择不同的存储引擎

    可以使用 SHOW ENGINES 命令 可以查看Mysql的所有执行引擎我们 可以到 默认的执行引擎是innoDB 支持事务,行级锁定和外键。

    🏀什么是事务?

    在MySQL中的事务(Transaction)是由存储引擎实现的,在MySQL中,只有InnoDB存储引擎才支持事务。

    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 DDL、DML、DCL 操作,比如 insert,update,delete 语句,默认是自动提交的。

    🏀理解事务

    在银行转账时,必须保证转账绝对安全,这时需要事务参与:
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    update account set money = money - 200 where id = 1; 
    update account set money = money + 200 where id = 2;
    
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    假如在第一次update之后,出现了意外、异常,没有执行第二次update,这时转账是否会出现异常?
    不会改变,必须都改变才能变,实际上将两个语句连成了一个必须都成功才执行,不然就不执行。

    🏀事务操作

    MySQL的事务操作主要有以下三种:

    1、开启事务:Start Transaction

    任何一条DML语句(insert、update、delete)执行,标志事务的开启
    命令:BEGIN 或 START TRANSACTION

    2、提交事务:Commit Transaction
    成功的结束,将所有的DML语句操作历史记录和底层硬盘数据来一次同步
    命令:COMMIT

    3、回滚事务:Rollback Transaction
    失败的结束,将所有的DML语句操作历史记录全部清空
    命令:ROLLBACK

    • 之前的所有SQL操作其实也有事务,只是MySQL自动帮我们完成的,每执行一条SQL时MySQL就帮我们自动提交事务,因此如果想要手动控制事务,则必须关闭MySQL的事务自动提交。

    • 在MySQL中直接用 SET 来改变 MySQL 的自动提交模式:

    set autocommit=0 禁止自动提交
    set autocommit=1 开启自动提交

    操作:

    create database if not exists mydb12_transcation;
    use mydb12_transcation;
    -- 创建账户表
    create table account(
        id int primary key, -- 账户id
        name varchar(20), -- 账户名
        money double -- 金额
    );
     
     
    --  插入数据
    insert into account values(1,'zhangsan',1000);
    insert into account values(2,'lisi',1000);
     
     
    
    -- 设置MySQL的事务为手动提交(关闭自动提交)
    select @@autocommit;-- 检查当前自动提交的状态 当前值为1
    set autocommit = 0;
     
    -- 模拟账户转账
    -- 开启事务 
    begin;
    update account set money = money - 200 where name = 'zhangsan';
    update account set money = money + 200 where name = 'lisi';
    
     select * from = account; -- 没有提交或者滚回事务时
     --这样查看值是改变的 , 但是图形界面的值却是不变的
    
    -- 提交事务
    commit;-- 只有执行这个 值才会改变
    
     
    -- 如果转账中的任何一条出现问题,则回滚事务
    -- 这里一般是别的代码实现判断之类的来实现回滚
    rollback;-- 执行这个撤销前面值修改操作
    
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    🏀事务的特性:

    在这里插入图片描述

    🏀事务的隔离级别

    Isolate,顾名思义就是将事务与另一个事务隔离开,为什么要隔离呢?如果一个事务正在操作的数据被另一个事务修改或删除了,最后的执行结果可能无法达到预期。如果没有隔离性还会导致其他问题。

    • 事务的隔离级别

    • 读未提交(Read uncommitted)
      一个事务可以读取另一个未提交事务的数据,最低级别,任何情况都无法保证,会造成脏读

    • 读已提交(Read committed)
      一个事务要等另一个事务提交后才能读取数据,可避免脏读的发生,会造成不可重复读

    • 可重复读(Repeatable read)
      就是在开始读取数据(事务开启)时,不再允许修改操作,可避免脏读、不可重复读的发生,但是会造成幻读

    • 串行(Serializable)
      是最高的事务隔离级别,在该级别下,事务串行化顺序执行,可以避免脏读、不可重复读与幻读。但是这种事务隔离级别效率低下,比较耗数据库性能,一般不使用。

    Mysql的默认隔离级别是Repeatable read。
    什么是脏读呢:假设你看你账户老板给你发了8000元,这时候你看你余额是8000,那么你去消费同时,老板发错了他回滚数据你的8000就没了,这就是脏读,导致你误判信息。
    在这里插入图片描述

    🏀事务的隔离级别-操作

    
    -- 查看隔离级别 
    show variables like '%isolation%'; 
    
    -- 设置隔离级别
    /*
    set session transaction isolation level 级别字符串
    级别字符串:read uncommitted、read committed、repeatable read、serializable
    */
    -- 设置read uncommitted
    set session transaction isolation level read uncommitted;
    -- 这种隔离级别会引起脏读,A事务读取到B事务没有提交的数据
    
    -- 设置read committed
    set session transaction isolation level read committed;
    -- 这种隔离级别会引起不可重复读,B事务在没有提交事务期间修改任何值,A事务读取到数据是不变(A事务没提交之前也一样)
    
    -- 设置repeatable read(MySQL默认的)
    set session transaction isolation level repeatable read;
    -- 这种隔离级别会引起幻读,A事务在提交之前和提交之后看到的数据不一致
    --(B事务提交修改之后,如果A事务不提交,A看到一直都是没修改的值,除非A提交)
    
    
    -- 设置serializable
    set session transaction isolation level serializable;
    -- 这种隔离级别比较安全,但是效率低,A事务操作表时,表会被锁起,B事务不能操作,除非A事务提交。
    
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    🐔MySQL的锁机制

    概述
    锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制(避免争抢)。

    在数据库中,除传统的计算资源(如 CPU、RAM、I/O 等)的争用以外,数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题,锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说,锁对数据库而言显得尤其重要,也更加复杂。

    • 从对数据操作的粒度分 :

      1) 表锁:操作时,会锁定整个表。

      2) 行锁:操作时,会锁定当前操作行。

    • 从对数据操作的类型分:

      1) 读锁(共享锁):针对同一份数据,多个读操作可以同时进行而不会互相影响。

      2) 写锁(排它锁):当前操作没有完成之前,它会阻断其他写锁和读锁。

    相对其他数据库而言,MySQL的锁机制比较简单,其最显著的特点是不同的存储引擎支持不同的锁机制。下表中罗列出了各存储引擎对锁的支持情况:
    在这里插入图片描述

    MySQL锁的特性可大致归纳如下 :
    图片

    从上述特点可见,很难笼统地说哪种锁更好,只能就具体应用的特点来说哪种锁更合适!仅从锁的角度来说:表级锁更适合于以查询为主,只有少量按索引条件更新数据的应用,如Web 应用;

    而行级锁则更适合于有大量按索引条件并发更新少量不同数据,同时又有并查询的应用,如一些在线事务处理(OLTP)系统。

    🏀MyISAM 表锁

    MyISAM 存储引擎只支持表锁

    如何加表锁
    MyISAM 在执行查询语句(SELECT)前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行更新操作(UPDATE、DELETE、INSERT 等)前,会自动给涉及的表加写锁,这个过程并不需要用户干预,因此,用户一般不需要直接用 LOCK TABLE 命令给 MyISAM 表显式加锁。

    加读锁 : lock table table_name read;

    加写锁 : lock table table_name write;
        解锁:unlock tableas;

    表锁特点

    1) 对MyISAM 表的读操作,不会阻塞其他用户对同一表的读请求,但会阻塞对同一表的写请求;

    2) 对MyISAM 表的写操作,则会阻塞其他用户对同一表的读和写操作;

    简而言之,就是读锁会阻塞写,但是不会阻塞读。而写锁,则既会阻塞读,又会阻塞写。

    此外,MyISAM 的读写锁调度是写优先,这也是MyISAM不适合做写为主的表的存储引擎的原因。因为写锁后,其他线程不能做任何操作,大量的更新会使查询很难得到锁,从而造成永远阻塞。

    🏀InnoDB行锁

    行锁特点

    行锁特点 :偏向InnoDB 存储引擎,开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高(对一行数据操作时会锁死那行数据)。

    InnoDB 与 MyISAM 的最大不同有两点:一是支持事务;二是 采用了行级锁。

    行锁模式
    InnoDB 实现了以下两种类型的行锁。
    共享锁(S):又称为读锁,简称S锁,共享锁就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁,都能访问到数据,但是只能读不能修改。
    排他锁(X):又称为写锁,简称X锁,排他锁就是不能与其他锁并存,如一个事务获取了一个数据行的排他锁,其他事务就不能再获取该行的其他锁,包括共享锁和排他锁,但是获取排他锁的事务是可以对数据就行读取和修改。

    对于UPDATE、DELETE和INSERT语句,InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁(X);
    对于普通SELECT语句,InnoDB不会加任何锁;

    InnoDB行锁
    可以通过以下语句显示给记录集加共享锁或排他锁 。

    共享锁(S):SELECT * FROM table_name WHERE … LOCK IN SHARE MODE
    排他锁(X) : SELECT * FROM table_name WHERE … FOR UPDATE

    🐔MySQL的日志

    介绍
    在任何一种数据库中,都会有各种各样的日志,记录着数据库工作的方方面面,以帮助数据库管理员追踪数据库曾经发生过的各种事件。MySQL 也不例外。

    日志分类

    1. 错误日志
    2. 二进制日志
    3. 查询日志
    4. 慢查询日志

    🏀错误日志

    错误日志是 MySQL 中最重要的日志之一,它记录了当 mysqld 启动和停止时,以及服务器在运行过程中发生任何严重错误时的相关信息。当数据库出现任何故障导致无法正常使用时,可以首先查看此日志。

    该日志是默认开启的 , 默认存放目录为 mysql 的数据目录, 默认的日志文件名为 hostname.err(hostname是主机名)。

    查看日志位置指令 :

    show variables like ‘log_error%’;

    🏀二进制日志-binlog

    概述
    二进制日志(BINLOG)记录了所有的 DDL(数据定义语言)语句和 DML(数据操纵语言)语句,但是不包括数据查询语句。此日志对于灾难时的数据恢复起着极其重要的作用,MySQL的主从复制, 就是通过该binlog实现的。

    二进制日志,MySQl8.0默认已经开启,低版本的MySQL的需要通过配置文件开启,并配置MySQL日志的格式。
    Windows系统:my.ini Linux系统:my.cnf

    #配置开启binlog日志, 日志的文件前缀为 mysqlbin -----> 生成的文件名如 : mysqlbin.000001,mysqlbin.000002
    log_bin=mysqlbin

    #配置二进制日志的格式
    binlog_format=STATEMENT

    日志格式

    • STATEMENT
      该日志格式在日志文件中记录的都是SQL语句(statement),每一条对数据进行修改的SQL都会记录在日志文件中,通过Mysql提供的mysqlbinlog工具,可以清晰的查看到每条语句的文本。主从复制的时候,从库(slave)会将日志解析为原文本,并在从库重新执行一次。

    • ROW
      该日志格式在日志文件中记录的是每一行的数据变更,而不是记录SQL语句。比如,执行SQL语句 : update tb_book set status=‘1’ , 如果是STATEMENT 日志格式,在日志中会记录一行SQL文件; 如果是ROW,由于是对全表进行更新,也就是每一行记录都会发生变更,ROW 格式的日志中会记录每一行的数据变更。

    • MIXED
      混合了STATEMENT 和 ROW两种格式。

    操作:

    -- 查看MySQL是否开启了binlog日志
    show variables like 'log_bin';
     
     
    -- 查看binlog日志的格式
    show variables like 'binlog_format';
     
    -- 查看所有日志
    show binlog events;
     
    -- 查看最新的日志
    show master status;
     
    -- 查询指定的binlog日志
    show binlog events in 'binlog.000010';
    
    select * from mydb1.emp2;-- 查询不会被日志记录,只有增删改才会
    update mydb1.emp2 set salary = 8000;-- 会被记录
    
    
    -- 从指定的位置开始,查看指定的Binlog日志
    show binlog events in 'binlog.000010' from 156;
     
     
    -- 从指定的位置开始,查看指定的Binlog日志,限制查询的条数
    show binlog events in 'binlog.000010' from 156 limit 2;
    --从指定的位置开始,带有偏移,查看指定的Binlog日志,限制查询的条数
    show binlog events in 'binlog.000010' from 666 limit 1, 2;-- 从1开始查到2
     
    -- 清空所有的 binlog 日志文件
    reset master
    
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    🏀查询日志

    • 查询日志中记录了客户端的所有操作语句,而二进制日志不包含查询数据的SQL语句。

    • 默认情况下, 查询日志是未开启的。如果需要开启查询日志,可以设置以下配置 :

    #该选项用来开启查询日志 , 可选值 : 0 或者 1 ; 0 代表关闭, 1 代表开启
    general_log=1

    #设置日志的文件名 , 如果没有指定, 默认的文件名为 host_name.log
    general_log_file=file_name

    操作:

    -- 查看MySQL是否开启了查询日志
    show variables like 'general_log';
     
    -- 开启查询日志
    set global  general_log=1;
    
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    🏀慢查询日志

    慢查询日志记录了所有执行时间超过参数 long_query_time 设置值并且扫描记录数不小于 min_examined_row_limit 的所有的SQL语句的日志。long_query_time 默认为 10 秒,最小为 0, 精度可以到微秒。

    # 该参数用来控制慢查询日志是否开启, 可取值: 1 和 0 , 1 代表开启, 0 代表关闭
    slow_query_log=1

    # 该参数用来指定慢查询日志的文件名
    slow_query_log_file=slow_query.log

    # 该选项用来配置查询的时间限制, 超过这个时间将认为值慢查询, 将需要进行日志记录, 默认10s
    long_query_time=10

    操作:

    
    -- 慢日志查询
    -- 查看慢查询日志是否开启
    
    show variables like'slow_query_log%';
    
    -- 开启慢查询日志
    set global slow_query_log = 1;
    
    -- 查看慢查询的超时时间
    show variables like'long_query_time%';
    
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