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一、索引
1.1 概念
索引是一种特殊的文件，包含着对数据表里所有记录的引用指针。可以对表中的一列或多列创建索引，并指定索引的类型，各类索引有各自的数据结构实现。
1.2 作用
- 数据库中的表、数据、索引之间的关系，类似于书架上的图书、书籍内容和书籍目录的关系。
- 索引所起的作用类似书籍目录，可用于快速定位、检索数据。
- 索引对于提高数据库的性能有很大的帮助。
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1.3 使用场景
要考虑对数据库表的某列或某几列创建索引，需要考虑以下几点：
- 数据量较大，且经常对这些列进行条件查询。
- 该数据库表的插入操作，及对这些列的修改操作频率较低。
- 索引会占用额外的磁盘空间。
满足以上条件时，考虑对表中的这些字段创建索引，以提高查询效率。反之，如果非条件查询列，或经常做插入、修改操作，或磁盘空间不足时，不考虑创建索引。
1.4 使用
创建主键约束（PRIMARY KEY）、唯一约束（UNIQUE）、外键约束（FOREIGN KEY）时，会自动创建对应列的索引。
- 查看索引
show index from 表名;
- 创建索引
对于非主键、非唯一约束、非外键的字段，可以创建普通索引
create index 索引名 on 表名(字段名);
- 删除索引
drop index 索引名 on 表名;
1.5 案例
-- 创建用户表 DROP TABLE IF EXISTS test_user; CREATE TABLE test_user ( id_number INT, name VARCHAR(20) comment '姓名', age INT comment '年龄', create_time timestamp comment '创建日期' );
-- 构建一个8000000条记录的数据 -- 构建的海量表数据需要有差异性，所以使用存储过程来创建， 拷贝下面代码就可以了，暂时不用理解 -- 产生名字 drop function if exists rand_name; delimiter $$ create function rand_name(n INT, l INT) returns varchar(255) begin declare return_str varchar(255) default ''; declare i int default 0; while i < n do if i=0 then set return_str = rand_string(l); else set return_str =concat(return_str,concat(' ', rand_string(l))); end if; set i = i + 1; end while; return return_str; end $$ delimiter ; -- 产生随机字符串 drop function if exists rand_string; delimiter $$ create function rand_string(n INT) returns varchar(255) begin declare lower_str varchar(100) default 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'; declare upper_str varchar(100) default 'ABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'; declare return_str varchar(255) default ''; declare i int default 0; declare tmp int default 5+rand_num(n); while i < tmp do if i=0 then set return_str =concat(return_str,substring(upper_str,floor(1+rand()*26),1)); else set return_str =concat(return_str,substring(lower_str,floor(1+rand()*26),1)); end if; set i = i + 1; end while; return return_str; end $$ delimiter ; -- 产生随机数字 drop function if exists rand_num; delimiter $$ create function rand_num(n int) returns int(5) begin declare i int default 0; set i = floor(rand()*n); return i; end $$ delimiter ; -- 向用户表批量添加数据 drop procedure if exists insert_user; delimiter $$ create procedure insert_user(in start int(10),in max_num int(10)) begin declare i int default 0; set autocommit = 0; repeat set i = i + 1; insert into test_user values ((start+i) ,rand_name(2, 5),rand_num(120),CURRENT_TIMESTAMP); until i = max_num end repeat; commit; end $$ delimiter ; -- 执行存储过程，添加8000000条用户记录 call insert_user(1, 8000000);
查询 id_number 为778899的用户信息：
-- 可以看到耗时4.93秒，这还是在本机一个人来操作，在实际项目中，如果放在公网中，假如同时有1000 个人并发查询，那很可能就死机。 select * from test_user where id_number=556677;
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可以使用explain来进行查看SQL的执行：
explain select * from test_user where id_number=556677; *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: test_user type: ALL possible_keys: NULL key: NULL <== key为null表示没有用到索引 key_len: NULL ref: NULL rows: 6 Extra: Using where 1 row in set (0.00 sec)
为提供查询速度，创建 id_number 字段的索引：
create index idx_test_user_id_number on test_user(id_number);
换一个身份证号查询，并比较执行时间：
select * from test_user where id_number=776655;
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可以使用explain来进行查看SQL的执行：
explain select * from test_user where id_number=776655; *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: test_user type: ref possible_keys: idx_test_user_id_number key: idx_test_user_id_number <= key用到了idx_test_user_id_number key_len: NULL ref: const rows: 1 Extra: Using where 1 row in set (0.00 sec)
索引保存的数据结构主要为B+树，及hash的方式，实现原理会在以后数据库原理的部分讲解。
二、索引背后的数据结构
2.1 B-树（B树）
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2.2 B+树（MySQL背后数据结构）
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三、事务
3.1 为什么使用事务
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准备测试表：
drop table if exists accout; create table accout( id int primary key auto_increment, name varchar(20) comment '账户名称', money decimal(11,2) comment '金额' ); insert into accout(name, money) values ('阿里巴巴', 5000), ('四十大盗', 1000);
比如说，四十大盗把从阿里巴巴的账户上偷盗了2000元
-- 阿里巴巴账户减少2000 update accout set money=money-2000 where name = '阿里巴巴'; -- 四十大盗账户增加2000 update accout set money=money+2000 where name = '四十大盗';
假如在执行以上第一句SQL时，出现网络错误，或是数据库挂掉了，阿里巴巴的账户会减少2000，但是四十大盗的账户上就没有了增加的金额。
解决方案：使用事务来控制，保证以上两句SQL要么全部执行成功，要么全部执行失败。
3.2 事务的概念
事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要么全部成功，要么全部失败。
在不同的环境中，都可以有事务。对应在数据库中，就是数据库事务。
3.3 使用
（1）开启事务：start transaction;
（2）执行多条SQL语句
（3）回滚或提交：rollback/commit;
说明：rollback即是全部失败，commit即是全部成功。
start transaction; -- 阿里巴巴账户减少2000 update accout set money=money-2000 where name = '阿里巴巴'; -- 四十大盗账户增加2000 update accout set money=money+2000 where name = '四十大盗'; commit;
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事务的特性及设置，会在后续 数据库原理 部分进一步讲解。
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3.4并发执行事务产生的问题
3.4.1脏读问题
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加锁操作：降低了并发程度（降低了效率），提高了隔离性（提高了数据的准确性）
3.4.2不可重复读
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读加锁操作：进一步降低事务的并发处理能力（处理效率也降低），提高了事务的隔离性（数据的准确性又提高了）
3.4.3幻读
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3.4.4隔离级别
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