MySQL优化

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MySQL优化

一、MySQL优化概述

​ 页面静态化,memcache是通过减少对mysql操作来提升访问速度。

​ 但是一个网站总是要操作数据库,如何提升对mysql的操作速度。

方针:

  1. 存储层:数据表”存储引擎”选取、字段类型选取、逆范式(三范式)
  2. 设计层:索引、分区/分表、存储过程、sql语句的优化
  3. 架构层:分布式部署(集群)(读写分离),需要增加硬件
  4. sql语句层:结果一样的情况下,要选择效率高、速度快、节省资源的sql语句执行

二、存储引擎的选择

1、存储引擎介绍

​ 熟悉的存储引擎:Myisam、InnoDB、memory

1、什么是存储引擎

数据表存储数据的一种格式。数据存储在不同的格式里边,改格式体现的特性也是不一样的。

例如:

​ InnoDB存储引擎的特性有支持事务、支持行级锁。mysiam支持的特性有压缩机制等。

mysql中的数据是通过各种不同的技术(格式)存储在文件(或者内存)中的。技术和本身的特性就称为“存储引擎”。

2、存储引擎的理解

现实生活中,楼房、平房就是具体存储人的存储引擎。楼房、平房有自己独特的技术特性。

例如楼房有楼梯、电梯、平房可以自己打井喝水等。

3、存储引擎所处的位置

存储引擎,处于MySql服务器的最底层,直接存储数据,导致上层的操作,依赖于存储引擎的选择。

客户端-》网络连接层-》业务逻辑层(编译,优化,执行SQL)-》存储引擎层

​ 查看当前mysql支持的存储引擎列表:show engines

4、常用存储引擎

  1. Myisam:表锁,全文索引
  2. Innodb:行(记录)锁,事务(回滚),外键
  3. Memory:内存存储引擎,速度快、数据容易丢失

2、innodb存储引擎

​ >=5.5 版本中默认的存储引擎,MySql推荐使用的存储引擎。提供事务,行级锁定,存储引擎。

​ 事务安全型存储引擎,更加注重数据的完整性和安全性。

1、存储格式

innodb存储引擎 每个数据表有单独的“结构文件” ——*.frm

数据 索引 集中存储,存储于同一个 表空间文件 中—— ibdata1

ibdata1就是InnoDB表的共享存储空间,默认innodb所有表的数据都在一个ibdata1里。

例:

-- 创建innodb表
create table t1(id int,name varchar(32)) engine innodb charset utf8;

.frm表结构文件。

innodb表空间文件:存储innodb的数据和索引。

默认,所有的 innodb表的 数据 索引 在同一个表空间文件中,

通过配置可以达到每个innodb的表对应一个表空间文件。

show variables like ‘innodb_file_per_table%’

例:

-- 开启该配置
set  global  innodb_file_per_table=1;

​ 创建一个innodbd的表进行测试使用。

create table t2(id int,name varchar(32)) engine innodb charset utf8;

查看表对应的文件自己独立的“数据/索引”文件

系统配置参数innodb_file_per_table后期无论发生任何变化,t2都有自己独立的“数据/索引”文件。

注意

​ 相比较之下,使用独占表空间的效率以及性能会更高一点。

​ innodb数据表不能直接进行文件的复制/粘贴进行备份还原,可以使用如下指令

mysqldump  -uroot -p密码  数据库名字 > f:/文件名称.sql  [备份]
mysql -uroot  -p密码 数据库   <  f:/文件名称.sql  [还原]

2、数据是按照主键顺序存储

在innodb数据表,数据的写入顺序 与 存储的顺序不一致,需要按照主键的顺序把记录摆放到对应的位置上去,速度比Myisam的要稍慢。

create table t3(
id int primary key auto_increment,
name varchar(32) not null
)engine innodb charset utf8;
-- 给innodb数据表写入4条记录信息(主键id值顺序不同)
insert into t3 values(223,'刘备'),(12,'张飞'),(162,'张聊'),(1892,'网飞');

插入时做排序工作,效率低。

3、并发处理

擅长处理并发的。

行级锁定(row-level locking),实现了行级锁定,在一定情况下,可以选择行级锁来提升并发性,也支持表级锁定,innodb根据操作选择。

锁机制

​ 当客户端操作表(记录)时,为了保证操作的隔离性(多个客户端操作不能相互影响),通过加锁来处理

操作方面:

读锁: 读操作时增加的锁,也叫共享锁,S-lock。特征是所有人都只可以读,只有释放锁之后才可以写。

写锁: 写操作时增加的锁,也叫独占锁或排他锁,X-lock。特征,只有锁表的客户可以操作(读写)这个表,其他客户读都不能读。

锁定粒度(范围)

表级锁: 开销小,加锁快,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。myisam和innodb都支持。

行级锁: 开销大,加锁慢,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。innodb支持

3、Mysiam存储引擎

<=5.5mysql默认的存储引擎。

(ISAM——索引顺序访问方法)是Indexed Sequential Access Method(索引顺序 存取方法 )的缩写

它是一种索引机制,用于高效访问文件中的数据行,擅长与处理高速读与写。

1、存储方式

数据,索引,结构分别存储于不同的文件中。

create table t4(id int,name varchar(32)) engine myisam charset utf8;

mysiam存储引擎数据表,每个数据表都有三个文件 .frm(结构文件) .MYD(数据文件) *.MYI(索引文件)

这三个文件支持物理复制、粘贴操作(直接备份还原)。

2、数据的存储顺序为插入顺序

create table t5(
id int primary key auto_increment,
name varchar(32) not null
)engine myisam  charset utf8;
insert into t5 values(2223,'刘备'),(12,'张飞'),(162,'张聊'),(1892,'网飞');

数据查询的顺序,与写入的顺序一致。

数据写入时候,没有按照主键id值给予排序存储,该特点导致数据写入的速度非常快

3、并发性

mysiam的并发性较比innodb要稍逊色(mysiam不支持事务)因为数据表是“表锁”

myisam和innodb的取舍

​ 如果表对事务的要求不高,同时是以查询和添加为主,我们考虑使用MyISAM存储引擎,比如bbs中的发帖表,回复表。

​ 对事务要求高,保存的数据都是重要数据,我们建议使用INNODB,比如订单表,库存表,商品表,账号表等等。

4、memory存储引擎

内存存储引擎,

特点:内部数据运行速度非常快,临时存储一些信息

缺点:服务器如果断电,重启,就会清空该存储引擎的全部数据

create table t6(id int,name varchar(32)) engine memory charset utf8;

mysql服务,重启后,数据丢失。

三、查找需要优化语句

1、慢查询日志

是一种mysql提供的日志,记录所有执行时间超过某个时间界限的sql的语句。这个时间界限,我们可以指定。在mysql中默认没有开启慢查询,即使开启了,只会记录执行的sql语句超过10秒的语句。

方式一、临时启动慢查询记录日志

mysqld.exe   --slow-query-log

注意:先把mysql关闭后,再执行以上指令启动。

通过慢查询日志定位执行效率较低的SQL语句。慢查询日志记录了所有执行时间超过long_query_time所设置的SQL语句。

  1. 在默认情况下,慢查询日志是存储到data目录下面的。根据配置文件里面的配置,找到data的存储路径。

  1. 可以通过命令查看慢查询日志的时间

    show variables like 'long_query_time';

修改慢查询日志时间:

-- 改为0.5s
set  long_query_time=0.5;

  1. 测试查询

    -- benchmark(count,expr)函数可以测试执行count次expr操作需要的时间。
    select benchmark(100000000,90000000*4);

    查看慢查询日志

  1. 一般情况下,一个sql语句执行比较慢,原因是没有索引

    没有添加索引之前查询时间如下:

    添加索引之前,索引文件大小如下;

    添加索引:

    alter  table  emp add index(empno);

    添加索引后,索引文件变大。

    添加索引之后需要的时间;

结论:创建完索引后,索引文件会变大,添加索引会明显的提高查询速度。

方式二、直接修改配置文件

在配置文件中指定:

log-slow-queries=”d:/slow-log”

慢查询日志文件存储的路径,当前是把慢查询日志存储到d:盘下面,文件名为slow-log

long_query_time=1

指定慢查询的时间,默认是10秒,我们自定义成 1或0.05 秒,也就是说当一个sql语句的执行速度超过1秒时,会把该语句添加到慢查询日志里面,

注意:通过配置文件是永远的开启慢查询日志

2、精确记录查询时间

​ 使用mysql提供profile机制完成。

​ profile记录每次执行的sql语句的具体时间,精确时间到小数点8位

开启profile机制:

set profiling = 1;

执行需要分析的sql语句(自动记录该sql的时间)

查看记录sql语句的执行时间:

show profiles;

注意:不需要分析时,最好将其关闭

set profiling=0;

四、索引讲解

1、索引的基本介绍

利用关键字,就是记录的部分数据(某个字段,某些字段,某个字段的一部分),建立与记录位置的对应关系,就是索引。

索引的作用:是用于快速定位实际数据位置的一种机制。

例如:
字典的  检索
写字楼  导航

2、索引的类型

​ 主键索引,唯一索引,普通索引,全文索引

​ 无论任何类型,都是通过建立 关键字 位置 的对应的关系来实现的。

​ 以上类型的差异,是对关键字的要求不同。

​ 关键字:记录的部分数据(某个字段,某些字段,某个字段的一部分)

普通索引 :对关键字没有要求。

唯一索引 :要求关键字不能重复,同时增加唯一约束。

主键索引 :要求关键字不能重复,也不能为NULL。同时增加主键约束。

全文索引 :关键字的来源不是所有字段的数据,而是从字段中提取的特别关键词。

关键词的来源:可以是某个字段,也可以是某些字段(复合索引)。如果一个索引通过在多个字段上提取的关键字,称之为复合索引。

alter table emp add   index (field1,field2);

3、索引管理语法

1、创建索引

-- 该语句添加一个主键,这意味着索引值必须是唯一的,且不能为null
alter table 表名 add primary key (column_list);
-- 该语句创建索引的值必须是唯一的(除了null外,null可能会出现多次)
alter table 表名 add unique [索引名] (column_list);
-- 添加普通索引,索引值可出现多次
alter table 表名 add index [索引名] (column_list);
-- 该语句指定了索引为 fulltext,用于全文索引
alter table 表名 add fulltext [索引名] (column_list);

2、删除索引

-- 主键索引的删除,如果没有auto_increment 属性则使用 alter table  表名 drop primary key
alter table  表名 drop primary key;
-- 如果在删除主键索引时,该字段中有auto_increment则先去掉该属性再删除。
alter table 表名 modify id int unsigned not null comment '主键';
-- 删除普通索引,唯一索引,全文索引,复合索引;
alter table 表名  drop index 索引的名称;
如果没有指定索引名,则可以通过查看索引的方法得到索引名(一般依赖于索引字段的名字)

3、查看索引

show indexes from 表名;
show index from 表名\G
show create table 表名;
show keys from 表名;
desc 表名;

4、创建索引注意事项

第一:
较频繁的作为查询条件字段

应该创建索引

​ select * from emp where empno = 1

第二:唯一性太差的字段不适合单独创建索引,即使频繁作为查询条件

​ select * from emp where sex = ‘男‘

第三:更新非常频繁的字段不适合创建索引

​ select * from emp where logincount = 1

第四:不会出现在WHERE子句中字段不该创建索引

五、执行计划

主要用于分析sql语句的执行情况(并不执行sql语句) 得到sql语句 是否 使用了 索引 ,使用了 哪些索引

explain sql语句\G
或
desc sql语句\G

1、添加索引进行查看

2、删除索引时,在看执行计划

六、索引的数据结构

查看索引的类型

show keys from 表名;

1、myisam的存储引擎的索引结构

索引的节点中存储的是数据的物理地址(磁道和扇区)

在查找数据时,查找到索引后,根据索引节点中记录的物理地址,查找到具体的数据内容。

2、innodb的存储引擎的索引结构

innodb的主键索引文件上 直接存放该行数据,称为 聚簇索引 ,

非主索引指向对主键的引用(非主键索引的节点存储是主键的id)

比如要通过nam创建的索引,查询name=’采臣’的,先根据name建立的索引,找出该条记录的主键id,再根据主键的id通过主键索引找出该条记录。

注意: innodb来说:

1: 主键索引 既存储索引值,又存储行的数据

2: 如果没有主键, 则会Unique key做主键

3: 如果没有unique,则系统生成一个内部的rowid做主键.

4: 像innodb中,主键的索引结构中,既存储了主键值,又存储了行数据,这种结构称为”聚簇索引”

聚簇索引

​ 优势: 根据主键查询条目比较少时,不用回行(数据就在主键节点下)

​ 劣势: 如果碰到不规则数据插入时,造成频繁的页分裂(索引的节点移动).

区别:

innodb的主索引文件上 直接存放该行数据,称为聚簇索引,非主索引指向对主键的引用
myisam中, 主索引和非主索引,都指向物理行(磁盘位置).

七、索引覆盖

如果查询的列恰好是索引的一部分,那么查询只需要在索引区上进行,不需要到数据区再找数据,这种查询速度非常快,称为“索引覆盖”

索引覆盖就是,我要在书里 查找一个内容,由于目录写的很详细,我在目录中就获取到了,不需要再翻到该页查看。

准备两张表来测试使用;

案例1,比如给id建立了主键索引,使用id查询数据。

在user表里面,给name字段添加索引,查询name,就用到了索引覆盖。

案例2:比如给id和name 建立了复合索引,使用name作为条件查询。

典型情况如下:

学生表:共30个字段。经常查询某几个字段,就把某几个字段单独做成复合索引。

Alter table student add index (name, id, height, gender, class_id);
select name, id, height, gender, class_id from student;

负面影响,增加了索引的尺寸。

建立复合索引时,应保证该索引的使用率尽可能高,索引覆盖才有意义。

八、索引的使用原则

1、列独立

只有参与条件表达式的字段独立在关系运算符的一侧,该字段才可能使用到索引。

“独立的列”是指索引列不能是表达式的一部分,也不能是函数的参数。

2、like查询

在使用like(模糊匹配)的时候,在左边没有通配符的情况下,才可以使用索引。

在mysql里,以%开头的like查询,用不到索引。

注意:如果select的字段正好就是索引,那么会用到索引即索引覆盖

如果该表改为innodb引擎,

alter table user engine innodb;

因为非主键索引中存储的是id,select的字段是id因此用到了索引覆盖。

比如对name建立了索引,如下查询,就用到了索引覆盖。

注意以下查询会用到索引:

3、OR运算都具有索引

如果出现OR(或者)运算,要求所有参与运算的字段都存在索引,才会使用到索引。

如下:name有索引,classid没有索引

如下:id有索引,name有索引

4、复合索引使用

当前查询环境:

最左原则:对于创建的多列(复合)索引,只要查询条件使用了最左边的列,索引一般就会被使用。

注意:在多列索引里面,如果有多个查询条件,要想查询效率比较高,

比如如下建立的索引,index(a,b,c,d) 要保证最左边的列用到索引。则 a = 12 and b = 12 and c = 23

5、mysql智能选择

如果mysql认为,全表扫描不会慢于使用索引,则mysql会选择放弃索引,直接使用全表扫描。

一般当取出的数据量超过表中数据的20%,优化器就不会使用索引,而是全表扫描。

6、优化group by语句

默认情况下, mysql对所有的group by col1,col2进行排序。

-- 根据classid分组,自动根据classid进行 了排序
select classid,sum(age) from user group by classid;

这与在查询中指定order by col1,col2类似,如果查询中包括group by, 但用户想要避免排序结果的消耗,则可以使用order by null禁止排序。

-- 如果不想根据classid排序,则可以在后面使用order by nulll
select classid,sum(age) from user group by classid order by null;

通过分析语句发现:

九、MySQL中锁机制

1、应用场合

比如有如下操作:

(1)从数据库中取出id的值(比如id=100)

(2)把这个值-1(id=100-1)

(3)再把该值存回到数据库(id=99)

假如有两个进程(用户)同时操作,

使用锁机制来完成,同时操作时,只有一个进程获得锁,其他进程就等待,

进程1 进程2
添加锁 wating等待
id =100 wating等待
id=100-1 wating等待
id=99 wating等待
释放锁 id =100
id=100-1
id=99

2、mysql里面的锁的几种形式

锁机制:

当客户端操作表(记录)时,为了保证操作的隔离性(多个客户端操作不能相互影响),通过加锁来处理。

1、操作方面:

读锁 :读操作时增加的锁,也叫共享锁,S-lock。

特征是所有人都只可以读,只有释放锁之后才可以写。

写锁 :写操作时增加的锁,也叫独占锁或排他锁,X-lock。

特征,只有锁表的客户可以操作(读写)这个表,其他客户读都不能读。

2、锁定粒度(范围)

表级锁 :开销小,加锁快,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。

myisam引擎的表支持表锁,

行级锁 :开销大,加锁慢,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。

innodb引擎的表支持行锁与表锁。

3、语法

-- 添加锁:
lock table 表名1 read|write,表名2 read|write
-- 释放锁:
unlock tables

3、表锁的演示

建立测试表,并添加测试数据:

create table user(
id int primary key auto_increment,
name varchar(32) not null default '',
age tinyint unsigned not null default 0,
email varchar(32) not null default '',
classid int not null default 1
)engine myisam charset utf8;
insert into user values(null,'xiaogang',12,'gang@sohu.com',4),
(null,'xiaohong',13,'hong@sohu.com',2),
(null,'xiaolong',31,'long@sohu.com',2),
(null,'xiaofeng',22,'feng@sohu.com',3),
(null,'xiaogui',42,'gui@sohu.com',3);

1、添加读锁

另外一个用户登录后,不能执行修改操作,可以执行查询操作。

注意:添加读锁后,自己和其他的进程(用户)只能对该表查询操作,自己也不能执行修改操作。

注意:添加表的锁定后,针对锁表的用户,只能操作锁定的表,不能操作没有锁定的表。

执行释放锁,

释放锁之后,另外的一个进程,可以执行修改的操作了。

2、添加写锁

只有锁表的客户可以操作(读写)这个表,其他客户读都不能读。

其他的用户,读都不能读,

4、行锁的演示

innodb存储引擎是通过给索引上的索引项加锁来实现的,

这就意味着:只有通过索引条件(主键)检索数据,innodb才会使用行级锁,否则,innodb使用表锁。

语法:

begin;
执行语句;
commit;

当前用户添加行锁,另外的一个用户登录,进行操作。

5、通过php代码来实现锁机制

在apache里面有一个bin目录 下面有一个ab.exe工具,该工具可以模拟多个并发测试。

语法:

ab.exe  –n 总的请求数  -c 并发数  url地址;

(1)创建一个表,表里面就只有一个字段,便于我们演示

(2)通过代码来完成,

从数据库中取出id的值(比如id=100)

把这个值+1(id=100+1)

再把该值存回到数据库(id=101)

(3)使用ab工具模拟并发操作。

查看表里面的id的值,我们执行了代码50次,应该id的值是150才对,则说明我们请求的50个并发,有几个并发是同时执行的。

(4)添加锁机制来进行测试。

把表里面的数据, 再改为100;

修改如下代码,添加锁机制

开始执行50个并发

测试效果如下;

2、使用mysql里面锁机制缺点

就是阻塞,假如有一张goods表,goods表里面有一个库存的字段,当前下订单时,如果锁定了goods表,还能执行查询goods表吗?

会阻塞拖慢整个网站的速度,一但锁定goods表(添加写锁,要更改库存),则其他进程就无法查询goods表。

3、可以使用文件锁

error_reporting(0);
$conn = mysql_connect('localhost','root','root');
mysql_query('use demo');
mysql_query('set names utf8');
//打开该文件
$fh = fopen('./lock.txt','w');
//添加锁
flock($fh,LOCK_EX );
//mysql_query('lock table a write');//添加写锁
//取出id的值
$res = mysql_query('select id from a');
$row = mysql_fetch_assoc($res);
$id = $row['id'];
//执行该id+1运算
$id = $id+1;
//执行结果,再写入数据库
mysql_query("update a set id = $id");
//释放锁
flock($fh,LOCK_UN );
//mysql_query('unlock tables');

十、查询缓存

1、具体使用

mysql服务器提供的,用于缓存select语句结果的一种内部内存缓存系统。

如果开启了查询缓存,将所有的查询结果,都缓存起来,使用同样的select语句,再次查询时,直接返回缓存的结果即可

查看缓存设置情况,并给缓存空间设置大小:

show variables  like ‘query_cache%’;   #查看缓存使用情况
query_cache_size:缓存空间大小
query_cache_type:是否有开启缓存

如何开启查询缓存,并设置缓存空间大小

在my.ini中对上边的两个变量进行配置:

配置完成,之后需要重启mysql,

查看缓存开启成功:show variables like ‘query_cache%’;

sql语句第一次执行没有缓存,之后就有缓存了

2、无缓存

1、缓存失效

数据表的数据(数据有修改)有变化 或者 数据表结构(字段的增、减)有变化,则会清空全部的缓存数据,即缓存失效。

update emp set job=’123456’ where empno=123456;

上图,执行了一个update语句,导致之前存在缓存(empno=1234567)被清空了

2、不使用缓存

sql语句有变化表达式,则不会生成/使用缓存。

例如有 时间信息、随机数等

select ename,job,now() from emp where empno=123456;

上图,在sql语句中有“时间”变化的表达式,则不使用缓存

select * from emp order by rand() limit 4;

上图,sql语句中有“随机数”的表达式,不给使用缓存

3、生成多个缓存

生成缓存的sql语句对 “空格” “大小写” 比较敏感

相同结果的sql语句,由于空格、大小写问题就会 分别 生成多个缓存。

注意:相同结果的sql语句,由于大小写问题会分别生成缓存:

4、禁用缓存

sql_no_cache #不进行缓存
#意思是当前查询结果不使用查询缓存;
select  sql_no_cache  * from emp where empno=123456;

3、查看缓存空间使用情况

show status like 'Qcache%';  //查看缓存使用情况

如下图,再次使用一个缓存,并读取一次,发现缓存相关参数有变化:

十一、分区技术

1、分区介绍

把一个表,从逻辑上分成多个区域,便于存储数据。

采用分区的前提,数据量非常大。

如果数据表的记录非常多,比如达到上亿条,数据表的活性就大大降低,数据表的运行速度就比较慢、效率低下,影响mysql数据库的整体性能,就可以采用分区解决,

分区是mysql本身就支持的技术。

#查看当前mysql软件是否支持分区;
show variables like '%partition%';

以上的结构,在创建(修改)表时,可以指定表,可以被分成几个区域。

利用表选项:partition 完成。

create table  表名(
字段信息,
索引,
)engine myisam charser utf8
partition by 分区算法 (分区字段)(
分区选项
);

分区算法:

条件分区:list (列表) 、range(范围)、 取模轮询(hash,key)

2、分区算法

1、list分区

list :条件值为一个数据列表。

通过预定义的列表的值来对数据进行分割

例子:假如你创建一个如下的一个表,该表保存有全国20家分公司的职员记录,这20家分公司的编号从1到20.而这20家分公司分布在全国4个区域,如下表所示:

职员表:emp

id name store_id(分公司的id)

12 小宝 1

14 二宝 6

北部 1,4,5,6,17,18

南部 2,7,9,10,11,13

东部 3,12,19,20

西部 8,14,15,16

create table p_list(
id int,
name varchar(32),
store_id int
)engine myisam charset utf8
partition by list (store_id)(
partition p_north values in (1,4,5,6,17,18),
partition p_east values in(2,7,9,10,11,13),
partition p_south values in(3,12,19,20),
partition p_west values in(8,14,15,16)
);

创建分区表后查看文件,

添加几条数据,测试是否用到了分区:

注意:在使用分区时,where后面的字段必须是分区字段,才能使用到分区。

explain partitions select * from p_list where store_id=18\G

如下查询,没有分区条件,则会到所有的分区里面去查找,即便如此,查询效率也要比单表查询高。

2、Range(范围)

这种模式允许将数据划分不同范围。例如可以将一个表通过月份划分成若干个分区

create table p_range(
id int,
name varchar(32),
birthday date
)engine myisam charset utf8
partition by range (month(birthday))(
partition p_1 values less than (4),
partition p_2 values less than(7),
partition p_3 values less than(10),
partition p_4 values less than MAXVALUE
);
less than   小于;
MAXVALUE 可能的最大值

插入的数据如下;

分区的效果如下;

3、Hash(哈希)

这种模式允许通过对表的一个或多个列的Hash Key进行计算,最后通过这个Hash码不同数值对应的数据区域进行分区。

例如可以建立一个对表主键进行分区的表。

create table  p_hash(
id  int,
name varchar(20),
birthday date
)engine myisam charset utf8
partition by hash(month(birthday)) partitions 5;

4、Key(键值)

上面Hash模式的一种延伸,这里的Hash Key是MySQL系统产生的。

create table p_key(
id int,
name varchar(32),
birthday date
)engine myisam charset utf8
partition by key (id) partitions 5;

3、分区管理

具体就是对已经存在的分区进行 增加 减少 操作。

(1)删除分区

在key/hash领域不会造成数据丢失(删除分区后数据会重新整合到剩余的分区去)

在range/list领域会造成数据丢失

#求余方式(key/hash):
alter table 表名 coalesce partition 数量;
#范围方式(range/list):
alter table 表名 drop partition 分区名称;

1)删除hash类型分区

删除分区之前,数据如下

执行删除分区的操作:alter table p_hash coalesce partition 4

上图,把5个分表中的4个都删除,只剩下一个

剩余一个分表效果:

剩余唯一一个分区的时候,就禁止删除了,但是可以drop掉整个数据表

2)删除range类型分表(数据有对应丢失)

alter table p_range drop partition   p_1;

(2)增加分区

#求余方式: key/hash
alter table 表名  add  partition partitions  数量;
#范围方式: range/list
alter table 表名 add partition(
partition 名称 values  less than (常量)
或
partition 名称 values  in (n,n,n)
);

1) 给p_hash 增加hash分表

alter table p_hash  add partition partitions 6;

增加后,一共有7个分表体现:

上图,分表增加好后,又把数据平均地分配给各个分表存储。

4、特别注意:

create table p_range2(
id int primary key auto_increment,
name varchar(32),
birthday date
)engine myisam charset utf8
partition by range (month(birthday))(
partition p_1 values less than (4),
partition p_2 values less than(7),
partition p_3 values less than(10),
partition p_4 values less than MAXVALUE
);

注意:创建分区的字段必须是主键或唯一索引的一部分

create table p_range2(
id  int auto_increment,
name varchar(32),
birthday date,
primary key(id,birthday)
)engine myisam charset utf8
partition by range (month(birthday))(
partition p_1 values less than (4),
partition p_2 values less than (7),
partition p_3 values less than(10),
partition p_4 values less than MAXVALUE
);

create table p_range3(
id  int auto_increment,
name varchar(32),
birthday date,
unique key(id,birthday)
)engine myisam charset utf8
partition by range (month(birthday))(
partition p_1 values less than (3),
partition p_2 values less than (6),
partition p_3 values less than(9),
partition p_4 values less than MAXVALUE
);

十二、分表技术

物理方式分表设计

自己手动创建多个数据表出来

php程序需要考虑分表算法:数据往哪个表写,从哪个表读

1、水平分表

水平分表:是把一个表的全部 记录 信息分别存储到不同的分表之中。

QQ的登录表。假设QQ的用户有10亿,如果只有一张表,每个用户登录的时候数据库都要从这10亿中查找,会很慢很慢。如果将这一张表分成100份,每张表有1000万条,就小了很多,比如qq0,qq1,qq1…qq99表。

用户登录的时候,可以将用户的id%100,那么会得到0-99的数,查询表的时候,将表名qq跟取模的数连接起来,就构建了表名。比如123456789用户,取模的89,那么就到qq89表查询,查询的时间将会大大缩短。

注册时,如何存储到多张表里面?

$user_id = $redis->incr(‘user_id’);

表单提交过来的内容;

$username = ‘大宝’;

假如我们要分四张表来存储;

$user_id%4 = 获取余数

假如$user_id=8了 余数是0,那我们就存储到user_0表里面了,

user_0表里面的字段 id $user_id ‘大宝’

$redis->set($username_register_name,$user_id)

登录时,如何知道查询那张表?

$username = ‘大宝’, 如何知道该名称在那张表里面呢?
$username(通过redis)->user_id->通过user_id算出存储的表;

2、垂直分表(比较常用)

垂直分表:是把一个表的全部 字段 分别存储到不同的表里边。

有的时候,一个数据表设计好了,里边有许多字段,但是这些字段有的是 经常使用 的,有的是 不常用 的。在进行正常数据表操作的时候,不常用的字段也会占据一定的资源,对整体操作的性能造成一定的 干扰、影响

为了减少资源的开销、提升运行效率,就可以把 不常用的字段 给创建到一个专门的辅表中去。

同一个业务表的 不同字段 分别存储到不同数据表的过程就是“垂直分表”。

例如:

会员数据表有如下字段:

会员表: user_id 登录名 密码 邮箱 手机号码

​ 身高 体重 性别 家庭地址 身份证号码

为了使得常用字段运行速度更快、效率更高,把常用字段给调出来,因此数据表做以下垂直分表设计:

会员表(主)user字段:user_id 登录名 密码 邮箱 手机号码

会员表(辅)user_fu字段:user_id 身高 体重 性别 家庭地址 身份证号码

以上把会员表根据字段是否常用给分为两个表的过程就是垂直分表。

再如:存储文章

经常查询的数据 title(标题) author(作者)

十三、数据碎片与维护

在长期的数据更改过程中,索引文件和数据文件,都将产生 空洞,形成碎片 ,我们可以通过一个操作(不产生对数据实质影响的操作)来修改表,

create table t1(id int)engine myisam;
insert into t1 values(1),(2),(3)
insert into t1 select * from t1;

表的原始大小:

删除了一部分数据,应该表的容量会减少一部分,但是没有减掉,

开始整理:

1、optimize table 表名;

整理后的结果,容量减少了一部分。

2、重新修改表引擎

alter table 表名 engine 引擎

注意:修复表的数据及索引碎片,就会把所有的数据文件重新整理一遍,使之对齐,这个过程,如果表的行数比较大,也是比较耗费资源的操作,所以,不能频繁的修复。

如果表的update,delete操作很频繁,可以按周月来修复。

十四、表的范式讲解

第一范式

确保每列的原子性

若每列都是不可再分的最小数据单元(也称最小原子单元),则满足第一范式。

第二范式

若一个关系满足1NF,并且除了主键以外的其他列,必须完全依赖于该主键(消除非主属性对主属性的部分函数依赖),则满足第二范式。

第三范式

若一个关系满足2NF,并且除了主键以外的其他列 都不传递依赖于主键列(消除传递依赖),则满足第三范式。

逆范式

有的时候基于性能考虑,需要有意违反 三范式,适度的冗余,以达到提高查询效率的目的。

相册浏览次数设计案例:

十五、视图

1、视图的定义

视图是由 查询结果 形成的一张 虚拟表 ,是表通过某种运算得到的一个投影。

创建视图的语法:

create  view  视图名 as  select 语句

说明:

(1)视图名跟表名是一个级别的名字,隶属于数据库;

(2)该语句的含义可以理解为:就是将该select命名为该名字(视图名);

(3)视图也可以设定自己的字段名,而不是select语句本身的字段名——通常不设置。

(4)视图的使用,几乎跟表一样!

2、视图的作用

准备测试数据;goods表和category表;

(1)可以简化查询

案例1:查询平均价格前 3 高的栏目。

传统的sql语句写法

select cat_id,avg(shop_price)  pj  from goods  group by cat_id order by pj  desc limit 3;

创建一个视图

create   view   goods_avg_price  as select cat_id,avg(shop_price) pj from goods_avg_price group by cat_id;

创建好了视图, 再次查询平均价格前 3 高的栏目时,我们就可以直接查询视图

select * from goods_avg_price  order by pj desc limit 3;

案例2:查询出商品表,以及所在的栏目名称;

传统的写法

select a.*, b.cat_name from goods a left join category b on a.cat_id=b.id;

创建一个视图

create view  goods_cat  as  select a.*, b.cat_name from goods a left join category b on a.cat_id=b.id;

查询视图;

select * from goods_cat;

(2)可以进行权限控制

把表的权限封闭,但是开放相应的视图权限,视图里只开放部分数据,

比如某张表,用户表为例,2个网站搞合作,可以查询对方网站的用户,需要向对方开放用户表的权限,但是呢,又不想开放用户表中的密码字段。

再比如一个goods表,两个网站搞合作,可以相互查询对方的商品表,比如进货价格字段不能让对方查看。

案例:

1)、创建一个goods表,添加几条数据

给测试的goods表添加一个in_price(进货价格)字段;

2)创建一个视图

create view  goods_v1 as select id,goods_name,shop_price from goods;

3)授权一个账号

grant  权限  on 数据库名称.视图名或表名  to  '用户名称'@'%'  identified by '密码'

表示创建了一个 dahei的用户,密码是123456,权限是在php69库下面的goods_v1视图具有查询的权限;

4)案例测试

3、查询视图

语法:

#视图和表一样,可以添加where 条件
select * from 视图名 [where 条件]

4、修改视图

alter   view   视图名  as   select   XXXX

5、删除视图

drop  view  视图名称

6、查看视图结构

#和表一样的,语法,
desc 视图名称

7、查看所有视图

注意:没有show views语句;

#和表一样,语法:
show   tables;

8、视图与表的关系

视图是表的查询结果,自然表的数据改变了,影响视图的结果。

1)视图的数据与表的数据一一对应时,可以修改

2)视图增删改也会影响表,但是视图并不是总是能增删改的

create view goods_avg_price as select cat_id,max(shop_price) as pj from goods group by cat_id;
mysql> update goods_avg_price set pj=5678 where cat_id=2;
ERROR 1288 (HY000): The target table goods_avg_price of the UPDATE is not updatable

3)对于视图insert还应注意,视图必须包含表中没有默认值的列。

注意:向视图里面插入数据时,视图必须包含表中没有默认值的列,才能插入成功,否则就插入失败。

注意:在实际的开发中,不要对视图进行增删改。

十六、SQL编程

1、变量声明

1、会话变量

定义形式:

set  @变量名 =  值;

说明:

1,跟php类似,第一次给其赋值,就算定义了

2,它可以在编程环境和非编程环境中使用!

3,使用的任何场合也都带该“@”符号。

2、普通变量

定义形式:

declare  变量名  类型  【default  默认值】;

说明:

1、它必须先声明(即定义),此时也可以赋值;

2、赋值跟会话变量一样: set 变量名 = 值;

3、它只能在编程环境中使用!!!

说明:什么是编程环境?

编程环境是指 (1)存储过程 (2)函数 (3)触发器。

3、变量赋值形式

语法1:

#此语法中的变量必须先使用declare声明,在编程环境中使用
set 变量名 = 表达式;

语法2:

#此方式可以无需declare语法声明,而是直接赋值,类似php定义变量并赋值。
set @变量名=表达式;

语法3:

#此语句会给该变量赋值,同时还会作为一个select语句输出‘结果集’。
select @变量名:=表达式;

语法4:

#此语句虽然看起来是select语句,但其实并不输出‘结果集’,而是给变量赋值。
select 表达式 into @变量名;

2、运算符

(1)算术运算符

+、-、*、/、%

注意: mysql 没有 ++ 运算符

(2)关系运算符

>、>=、<、<=、=(等于)、<>(不等于) !=(不等于)

(3)逻辑运算符

and(与)、or(或)、not(非)

3、语句块包含符

所谓语句块包含符,在js或php中,以及绝大部分的其他语言中,都是大括号:{}

它用在很多场合:if, switch, for, function

而mysql编程中的语句块包含符是begin end结构。

4、if判断

MySQL支持两种判断,第一个是if判断,第二个 case判断

单分支

if 条件 then
#代码
end if;

双分支

if 条件 then
代码1
else
代码2
end if;

多分支

if 条件 then
代码1
elseif 条件 then
代码2
else
代码3
end if;

案例:接收4个数字,

如果输入1则输出春天,2=》夏天 3=》秋天 4 =》冬天 其他数字=》出错

注意:

通常情况下,“;“表示 SQL 语句结束,同时向服务器提交并执行。

但是存储过程中有很多 SQL 语句,每一句都要以分号隔开,这时候我们就需要使用其他符号来代替向服务器提交的命令。

通过 delimiter 命令更改语句结束符。

create procedure  p1(num int)
begin
if num=1 then
select '春天' as '季节';
elseif num=2 then
select '夏天' as '季节';
elseif num=3 then
select '秋天' as '季节';
elseif num=4 then
select '冬天' as  '季节';
else
select '无法无天' as '季节';
end if;
end$

5、case判断

语法:

case  变量
when 值 then   语句;
when 值 then   语句;
else  语句;
end case ;

案例:接收4个数字,

如果输入1则输出春天,2=》夏天 3=》秋天 4 =》冬天 其他数字=》出错

create procedure  p2(num int)
begin
case num
when 1 then  select '春天' as '季节';
when 2 then  select '夏天' as '季节';
when 3 then  select '秋天' as '季节';
when 4 then  select '冬天' as '季节';
else  select '无法无天' as '季节';
end case;
end$

6、循环

MySQL支持的循环有loop、while、repeat循环

1、loop循环

语法:

标签名:loop
leave 标签名  #退出循环
end loop;

#案例:创建一个存储过程,完成计算1到n的和。

create procedure  p3(n int)
begin
declare i int default 1;
declare s int default 0;
aa:loop
set s=s+i;
set i=i+1;
if i>n then
leave aa;
end if;
end loop;
select s;
end$

2、while循环

[标签:]while 条件 do
#代码
end while;

#案例:创建一个存储过程,完成计算1到n的和。

create procedure  p4(n int)
begin
declare i int default 1;
declare s int default 0;
while  i<=n  do
set s=s+i;
set i=i+1;
end while;
select s;
end$

十七、函数

1、自定义函数

1、定义语法

create function 函数名(参数) returns 返回值类型
begin
#代码
end

说明:

(1)函数内部可以有各种编程语言的元素:变量,流程控制,函数调用;

(2)函数内部可以有增删改等语句!

(3)但:函数内部不可以有select(或show或desc)这种返回结果集的语句!

2、调用

跟系统函数调用一样:任何需要数据的位置,都可以调用该函数。

案例1:返回两个数的和

create function sumhe(num1 int,num2 int) returns int
begin
return num1+num2;
end$

案例2:定义一个函数,返回1到n的和。

create function nhe(n int)  returns int
begin
declare i int default 1;
declare s int default 0;
while i<=n do
set s=s+i;
set i=i+1;
end while;
return s;
end$

注意:创建的函数,是隶属于数据库的,只能在创建函数的数据库中使用。

2、系统函数

(1)数字类

select rand();#返回0到1间的随机数
select * from it_goods  order by rand() limit 2;#随机取出2件商品

select  floor(3.9); #输出3
select  ceil(3.1); #输出4
select  round(3.5); #输出4四舍五入
select goods_name,round(shop_price) from goods limit 10;

(2)大小写转换

select ucase('I am a boy!');    -- 转成大写
select lcase('I am a boy!');    -- 转成小写

(3)截取字符串

select left('abcde',3);            -- 从左边截取
select right('abcde',3);        -- 从右边截取
select substring('abcde',2,3);   -- 从第二个位置开始,截取3个,位置从1开始
select left(goods_name,1),round(shop_price) from goods limit 10

select concat('welcome',':beijing');   -- 字符串相连
select concat(left(goods_name,1),'...'),round(shop_price) from goods limit 10;

# coalesce(str1,str2):如果第str1为null,就显示str2
select coalesce(null,123);
select goods_name, coalesce(goods_thumb,'无图') from goods limit 10;

select length('锄禾日当午'); #   输出10   显示字节的个数
select char_length('锄禾日当午'); # 输出5   显示字符的个数
select length(trim('  abc  ')); #  trim用来去字符串两边空格
select replace('abc','bc','pache');   #将bc替换成pache

(4)时间类

select unix_timestamp();      -- 时间戳

-- 将时间戳转成日期格式 from_unixtime(unix_timestamp(),'%Y-%m-%d-%h-%i-%d')
select from_unixtime(unix_timestamp());

# 返回今天的时间日期:
select  curdate();
-- 取出当前时间
select now()

案例1:比如一个电影网站,求出今天添加的电影;在添加电影时,有一个添加的时间戳。

select id, title from dede_archives where (from_unixtime(添加时间,'%Y-%m-%d') = curdate());

案例2:比如一个电影网站,求出 昨天 添加的电影;在添加电影时,有一个添加的时间戳。

扩展,如何取出昨天或者指定某个时间的电影:
date_sub

基本用法:

date_sub(时间日期时间, interval 数字 时间单位)

说明:

(1)时间单位:可以是year month day hour minute second

(2)数字:可以是正数和负数。

#比如:取出昨天的日期:
select date_sub(curdate(),interval 1 day);
#比如:取出上一个月日期:
select date_sub(curdate(),interval 1 month);

如下案例是:求出前第2天添加的电影数据

select id, title, from_unixtime(add_time,'%Y-%m-%d') from movie where (from_unixtime(add_time,'%Y-%m-%d')) = date_sub(curdate(),interval 2 day);

十八、存储过程

1、概念

存储过程(procedure)

概念类似于函数,就是把一段代码封装起来,当要执行这一段代码的时候,可以通过调用该存储过程来实现。

在封装的语句体里面,可以使用if/else ,case,while等控制结构。

可以进行sql编程。

#查看现有的存储过程。
show procedure status

2、存储过程的优点

存储过程(Stored Procedure)是在大型 数据库系统 中,一组为了完成特定功能的SQL 语句集,存储在数据库中,经过第一次编译后再次调用不需要再次编译,用户通过指定存储过程的名字并给出参数(如果该存储过程带有参数)来执行它。

存储过程是数据库中的一个重要对象,任何一个设计良好的数据库应用程序都应该用到存储过程。

(1)存储过程只在创造时进行编译,以后每次执行存储过程都不需再重新编译,而一般SQL语句每执行一次就编译一次,所以使用存储过程可
提高数据库执行速度

(2)当对数据库进行复杂操作时( 如对多个表进行 Update,Insert,Query,Delete ),可将此复杂操作用存储过程 封装起来 与数据库提供的事务处理结合一起使用。

(3)存储过程可以 重复使用 ,可减少数据库开发人员的工作量

(4)安全性高,可设定只有某些用户才具有对指定存储过程的使用权

3、创建存储过程

语法:

create procedure 存储过程名(参数1,参数2,…)
begin
#代码
end

参数的类型:

in (输入参数): 表示该形参只能接受实参的数据 —— 这是默认值,不写就是 in

out(输出参数):表示该形参其实是用于将内部的数据“传出”到外部给实参;

inout(输入输出参数):具有上述2个功能。

案例1:查询一个表里面某些语句

create procedure p6(goods_id int)
begin
select * from goods;
end$

案例2:使用参数

create procedure p8(price float)
begin
select * from goods where shop_price > price;
end$

说明:

(1)存储过程中,可有各种编程元素:变量,流程控制,函数调用;

(2)还可以有:增删改查等各种mysql语句;

(3)其中select(或show,或desc)会作为存储过程执行后的“结果集”返回;

(4)形参可以设定数据的“进出方向”:

(5)存储过程是属于数据库,在哪个数据库里面定义的,就在哪个数据库里面调用。

如下图,在别的数据库里面调用其他数据库里面定义的存储过程时,会报如下提示。

4、调用存储过程

语法:

call 存储过程名称(参数)

在php里面如何调用,

mysql_query('call p7(5)');

5、创建复杂的存储过程

案例1,体会“控制结构”;

定义一个存储过程,有两个参数,第一个参数是价格,第二个参数是一个字符串,

如果该字符串等于’h’ 则就取出大于该价格(第一个参数)商品数据,其他则输出小于该价格的商品;

create procedure p8(price float,str char(1))
begin
if str='h' then
select id,goods_name,shop_price from goods where shop_price >= price;
else
select id,goods_name,shop_price from goods where shop_price < price;
end if;
end$

案例2:带有输出参数的存储过程

create procedure p9(in num int,out res int)
begin
set  res = num*num;
end$

注意:在调用具有输出参数的存储过程时,要使用一个变量来接收。

call p9(8,@res);select @res;

案例3:带有输入输出参数的存储过程

create procedure p10(inout num int)
begin
set   num=num*num;
end$

注意:在调用时先创建一个变量,调用存储过程时,使用该变量接收。

6、删除存储过程

语法:

drop   procedure   存储过程的名称

十九、触发器

1、简介

(1)触发器是一个特殊的存储过程,它是MySQL在insert、update、delete的时候自动执行的代码块。

(2)触发器必须定义在特定的表上。

(3)自动执行,不能直接调用,

作用:监视某种情况并触发某种操作。

触发器的思路:

监视it_order表,如果it_order表里面有增删改的操作,则自动触发it_goods里面增删改的操作。

比如新添加一个订单,则it_goods表,就自动减少对应商品的库存。

比如取消一个订单,则it_goods表,就自动增加对应商品的库存减少的库存。

2、触发器四要素

监视地点:就是设置监视的表
监视事件;设置监视的那张表的insert ,update,delete操作;
触发时间:设置触发时间,监视表的操作之前,还是之后;
触发事件:满足条件了,设置的触发的操作;

准备测试数据;

3、创建触发器

语法:

create  trigger  trigger_name
after/before  insert/update/delete  on  表名
for each row
begin
#sql语句:(触发的语句一句或多句)
end

案例 1 :第一个触发器,购买一头猪,减少 1 个库存。

分析:

监视地点:it_order表

监视事件:it_order表的insert 操作;

触发时间:it_order表的insert 操作之后

触发事件:it_goods表猪的库存减1操作;

create  trigger  t1
after   insert  on  it_order
for each row
begin
update it_goods set goods_number=goods_number-1 where id=1;
end$

注意:以上触发器是有问题的, 无论买谁,都是减少的猪的数量,而且数量是1,

案例2:购买商品,减少对应库存

特别注意:

create  trigger  t1
after   insert  on it_order
for each row
begin
update it_goods set goods_number = goods_number - new.much where id = new.goods_id;
end$

注意:如果在触发器中引用行的值。

对于insert 而言,新增的行用new来表示,行中的每一列的值,用 new.列名 来表示。

测试结果:

案例3:取消订单时,减掉的库存要添加回来

分析:

监视地点:it_order表

监视事件:it_order表的delete操作;

触发时间:it_order表的delete操作之后

触发事件:it_goods表减掉库存再加回来;

create  trigger  t2
after   delete  on  it_order
for each row
begin
update it_goods set goods_number=goods_number+old.much where id=old.goods_id;
end$

注意:

对于delete而言,it_order表删除的行用old来表示,行中的每一列的值,用 old.列名 来表示。

案例4:修改订单时,库存也要做对应修改(修改的数据,有商品的数量,类型)

分析:

(1)取消订单

(2)重新下单

注意:

对于update而言,修改之前行用old来表示,行中的每一列的值,用 old.列名 来表示。

修改之后,用new来表示,行中的每一列的值,用 new.列名 来表示

create  trigger  t3
after   update  on  it_order
for each row
begin
update it_goods set goods_number=goods_number+old.much where id=old.goods_id;
update it_goods set goods_number=goods_number-new.much where id=new.goods_id;
end$

4、删除触发器

语法:

drop trigger 触发器的名称

5、查看触发器

语法:

show triggers

6、before和after的区别

after是先完成数据的增删改,再触发,触发器中的语句晚于监视的增删改,无法影响前面的增删改动作。

就类似于先吃饭,再付钱。

before是先完成触发,再增删改,触发的语句先于监视的增删改发生,我们有机会判断修改即将发生的操作。

就类似于先付钱,再吃饭

典型案例:对于已下的订单,进行判断,如果订单的数量>5,就认为是恶意订单,强制把所定的商品数量改成5

分析:

监视的表 :it_order

监视的事件:it_order表的insert操作

触发的时间:it_order表的insert操作之前

触发的事件:如果订单数量大于5,则改成5

create  trigger  t4
before  insert  on  it_order
for each row
begin
if new.much>5 then
set new.much=5;
end if;
end$

二十、事务操作

MySQL 事务主要用于处理操作量大,复杂度高的数据。比如说,在人员管理系统中,你删除一个人员,你既需要删除人员的基本资料,也要删除和该人员相关的信息,如信箱,文章等等,这样,这些数据库操作语句就构成一个事务!

在 MySQL 中只有使用了 Innodb 数据库引擎的数据库或表才支持事务。

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 insert,update,delete 语句

语法:

BEGIN 开始一个事务
ROLLBACK 事务回滚
COMMIT 事务确认

测试数据如下;

$pdo  = new PDO('mysql:host=localhost;dbname=php69','root','root');
$pdo->exec('set names utf8');
//启动事务
$pdo->beginTransaction();
$res1 = $pdo->exec("insert into user values(null,'name3',12,'email1',1)");
$res2 = $pdo->exec("insert into user values(null,'name4',12,'email2',2))");
if(!$res1 || !$res2 ){
$pdo->rollback();
}else {
$pdo->commit();
}
echo 'ok';

事务特征:ACID

(1)原子性(Atomicity,或称不可分割性):
一个事务(transaction)中的所有操作,要么全部完成,要么全部不完成,不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误,会被回滚(Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。
(2)一致性(Consistency):
在事务开始之前和事务结束以后,数据库的完整性没有被破坏。
(3)隔离性(Isolation,又称独立性):
数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力,隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。
-------------------------------------------------------------------------------
一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事物内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
如果一个客户端在使用事务操作一个数据(一行/整表)的时候,另外一个客户端不能对该数据进行操作。
行被隔离?整表被隔离?
如果条件中使用了索引(主键),那么系统是根据主键直接找到某条记录,这个时候与其他记录无关,那么只隔离一条记录。
反之,如果说系统是通过全表检索(每一条记录都去检查:没有索引),被检索的所有数据都会被锁定(整表)
-------------------------------------------------------------------------------
(4)持久性:事务处理结束后,对数据的修改就是永久的,即便系统故障也不会丢失。

事务隔离等级

数据库事务有不同的隔离级别,不同的隔离级别对锁的使用是不同的,锁的应用最终导致不同事务的隔离级别。

多个事务之间是隔离的,相互独立的。

但是如果多个事务操作同一批数据,则会引发一些问题,

2、不可重复读(虚读):在同一个事务中,两次读取到的数据不一样。
3、幻读:一个事务操作(DML增删改)数据表中所有记录,而另一个事务添加了一条数据,则第一个事务查询不到自己的修改。

设置不同的隔离级别就可以解决这些问题

2、读已提交(read committed)(Oracle默认的) 产生的问题:不可重复读、幻读
3、可重复读(repeatable read)(MySQL默认的) 产生的问题:幻读
4、串行化(Serializable) ----相当于单线程 可以解决所有的问题

注意:隔离级别从小到大安全性越来越高,但是效率越来越低

设置事务的隔离级别

innodb 存储引擎提供事务的隔离级别有:

read uncommitted、read committed、repeatable read 和 serializable。

语法:

set global transaction isolation level 级别字符串;

案例:

#设置事务的隔离级别为 读未提交
set global transaction isolation level Read uncommitted;
#开启事务
start transaction;
#执行sql操作
update account set money = money -500 where id =1;
update account set money = money +500 where id =2;
#此时还没提交,
另外一个事务可以访问到这个事务还未提交的数据

二十一、DCL管理用户

用户管理

1、添加用户

语法:

create user '用户名'@'主机名' identified by '密码';

例:

create user 'zhangsan'@'localhost' identified by '321';
create user 'lisi'@'%' identified by '321';

2、删除用户

语法:

drop user '用户名'@'主机名';

例:

drop user 'zhangsan'@'localhost';
drop user 'lisi'@'%';

3、修改用户密码

MySQL中提供了多种修改的方式:基本上都必须使用对应提供的一个系统函数:password()函数,需要靠该函数对密码进行加密处理

3.1、update user set password = password(‘新密码’) where user = ‘用户名’;

update user set password = password('def') where user = 'zhangsan' and host = 'localhost';
update user set password = password('abc') where user = 'lisi' and host = '%';

3.2、 set password for ‘用户名’@’主机名’ = password(‘新密码’)

set password for 'zhangsan'@'localhost' = password('321')
set password for 'lisi'@'%' = password('321')

4、查询用户

#切换到mysql数据库
use mysql;
#查询user表
select user,host from user;

注意:通配符% 表示可以在任意主机使用用户登录数据库

权限管理

在mysql中将权限管理分为三类:

1、数据权限:增删改查(select/update/delete/insert)
2、结构权限:结构操作(create/drop)
3、管理权限:权限管理(create user/grant/revoke),通常只给管理员

1、查询权限

语法:

show grants for '用户名'@'主机名';

例:

show grants for 'lisi'@'%';

2、授予权限

语法:

grant 权限列表 on 数据库名.表名 to '用户名'@'主机名';
# 创建账号并指定权限
grant  权限  on 数据库.数据表  to '用户名'@'主机名' identified  by ‘密码’

例:

grant select,delete,update on db3.* to 'lisi'@'%';
grant all on *.* to 'zhangsan'@'localhost';

3、撤销权限

语法:

revoke 权限列表 on 数据库名.表名 from '用户名'@'主机名';

例:

revoke update on db3.* from 'lisi'@'%';
revoke all on *.* from 'zhangsan'@'localhost';

4、刷新权限

​ flush:刷新,将当前对用户的权限操作,进行一个刷新,将操作的具体内容同步到对应的表中

flush privileges;

忘记root密码

1、 停止mysql服务
cmd----> net stop mysql
2:使用无验证方式启动mysql服务
mysqld --skip-grant-tables #启动服务器但是跳过权限
3:输入mysql命令 直接登陆
新开窗口,mysql
4:修改root密码
update mysql.user set password = password('root') where user = 'root' and host = 'localhost';
5:打开任务管理器,手动结束mysqld.exe 的进程

二十二、读写分离(主从复制)

从代码实现来说叫读写分离,从架构角度来说叫主从复制

1、什么是主从复制

主从复制,是一种数据备份的方案

是使用两个或两个以上相同的数据库,将一个数据库当做 主数据库 ,而另一个数据库当做 从数据库。主数据库 中进行相应操作时, 从数据库 记录下所有主数据库的操作,使其二者一模一样。

为什么要使用:

2、可以进行读写分离

1.1 此时主服务器会将更新信息写入到一个特定的二进制文件中,并会维护文件的一个索引用来跟踪日志循环,这个日志可以记录并发送到从服务器的更新中去。

1.2 一台从服务器连接到主服务器时,从服务器会通知主服务器从服务器的日志文件中读取最后一次成功更新的位置。然后从服务器会接收从哪个时刻起发生的任何更新,然后锁住并等到主服务器通知新的更新。

2、什么是读写分离

就是基于主从复制架构,一个主库,有多个从库,当 主数据库 进行对数据的增删改也就是写操作时,将查询的任务交给 从数据库

为什么要使用:

2、减轻主数据库的压力。因为进行写操作更耗时,所以如果不进行读写分离的话,写操作将会影响到读操作的效率。

可以说主从复制是实现读写分离的技术之一

3、主从复制原理

1、Master将数据改变的记录到二进制(binary log)中, 也就是配置文件log-bin指定的文件名

2、slave 通过 i/o 线程读取master中binary log events 内容,并写入到slave的中继日志中

3、slave 重做中继日志事件,把中继日志的事件信息一条一条的在本地执行一次,完成数据库的本地存储,从而实现数据的复制操作。

mysql中有一种日志,叫做bin日志(二进制日志),会记录下所有修改过数据库的sql语句。

主从复制的原理实际是多台服务器都开启bin日志,然后主服务器会把执行过的sql语句记录到bin日志中,之后从服务器读取该日志,在从服务器再把bin日志中记录的sql语句同样的执行一遍。

这样从服务器上的数据就和主服务器相同了。

注意:

(1)主从都要开启bin日志

(2)主服务器需要授权用户

(3)具体的配置过程;

4、读写分离实现方法

1、 基于程序代码的内部实现

在代码中根据select、insert进行路由分类,这类方法也是目前生产环境中较为常用的,

优点是性能较好,因为在程序代码中实现,不需要增加额外的设备作为硬件开支;

缺点是需要研发人员来实现,运维人员无从下手。

2、 基于中间代理层实现

代理一般位于客户端和服务器之间,代理服务器接收到客户端请求后通过判断后转发到后端数据库。

mysql_proxy: mysql_proxy是Mysql的一个开源项目,通过其自带的lua脚本进行sql判断。

Atlas: 是由 Qihoo 360, Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它是在mysql-proxy 0.8.2版本的基础上,对其进行了优化,增加了一些新的功能特性。360内部使用Atlas运行的mysql业务,每天承载的读写请求数达几十亿条。支持事物以及存储过程。

Amoeba: 由阿里巴巴集团在职员工陈思儒使用序java语言进行开发,阿里巴巴集团将其用户生产环境下,但是他并不支持事物以及存数过程。

5、bin-log开启操作

开启bin-log日志

打开mysql的配置文件,

window下面 my.ini

linux下面 my.cnf

log-bin=mysql-bin

注意:

修改完成mysql的配置后,要重启mysql服务

mysql里面数据表的存储位置,要看配置文件,

开启配置后,产生的二进制日志文件如下;

与log-bin日志相关的函数

flush logs;    #执行该命令,就会产生一个新的log-bin日志

reset master;    #清空所有的log-bin日志,并产生一个新的log-bin日志

通过show master status命令,能查看到二进制文件里面最后一个pos位置。

show master status;    #查看最后(新)的一个log-bin日志

查看log-bin日志里面的内容

新建一张表,测试log-bin日志是否记录增删改的sql语句

MySQL中二进制文件所在目录: /var/lib/mysql

注意:使用mysql安装目录下面的bin目录下面 mysqlbinlog 命令,来查看日志内容。

语法:

mysqlbinlog    --no-defaults     二进制日志的名称(全路径)

注意:end_log_pos的理解,用于记录上一个 sql语句的结束,下一个sql语句 的开始位置

6、主从复制配置步骤

实验规划,需要两台主机

第一台主机:ip地址 192.168.1.69 配置为master服务器

第二台主机:ip地址 192.168.1.70 配置为slave 服务器

1、配置主服务器

(1)开启二进制日志。

(2)要设置一个server-id(作为一个服务器的编号,是唯一) 该值不能和从服务器相同。

注意:

在my.cnf配置文件里面,配置的区域在[mysqld]与[mysql]之间配置;

配置完成后,要重启mysql服务

(3)授权一个账号,让从服务器通过该账号读取log-bin日志里面的内容

grant replication slave on *.* to 'xiongda'@'%' identified by '123456'

赋予从库权限账号,允许用户在主库上读取日志,也就是Slave机器读取File权限,

grant FILE on *.* to 'xiongda'@'%' identified by '123456';

(4)记录主服务器里面的最新的二进制的名称和pos位置

注意:此时,就禁止对主服务器执行增删改的操作,一直到从服务器配置成功。

2、配置从服务器

(1)开启二进制日志。

(2)要设置一个server-id 该值不能和主服务器的相同。

注意:配置好配置文件后,要重启mysql服务器;

(3)停止从服务器

登录到从服务器后,执行 stop slave 指令即可。

(4)开始配置

语法:

change master to
master_host="主服务器的ip地址",
master_user="授权用户的名称",
master_password="授权用户的密码",
master_log_file="二进制日志文件的名称",
master_log_pos=记录的pos位置;

例:

change master to
master_host="192.168.1.69",
master_user="xiongda",
master_password="123456",
master_log_file="mysql-bin.000004",
master_log_pos=2603;

(5)开启从服务器

执行 start slave 指令即可。

(6)查看是否配置成功

执行show slave status;

Slave_IO_Running:Yes

此进程负责从服务器从主服务器上读取binlog 日志,并写入从服务器上的中继日志。

Slave_SQL_Running:Yes

此进程负责读取并且执行中继日志中的binlog日志,

注:以上两个都为yes则表明成功,只要其中一个进程的状态是no,则表示复制进程停止,错误原因可以从”last_error”字段的值中看到。

3、测试主从复制

在主服务器创建一个新库,并添加一张新表,并插入新数据,

在从服务器上面查看是否有该库,该表,该记录。

4、撤销从服务器

从服务器 上执行如下两个指令。

(1)stop slave

(2)reset slave all

7、实现读写分离

1、通过业务逻辑来实现读写分离

class  mysql
{
$dbm=主服务器
$dbs1=从服务器
$dbs2=从服务器
public function query()
{
在query里面进行语句判断,分析连接不同的mysql服务器。
}
}

2、TP框架里面实现读写分离

1、TP框架里面配置文件

2、在TP里面,测试读写分离的配置

db()->query('select * from user');
db()->execute('insert into user values(3,"xiaolong")')

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