数据库基础知识点汇总（事务，索引）

三大范式
- 索引
- - 概念
  - 使用场景
  - 索引的类型有哪些，他们的区别是什么？
  - 作用
  - - 正向
    - 负面
    - 为数据表建立索引的原则有哪些？
  - 创建
  - - 查看
    - 删除
  - 注意事项
  - 什么情况下不宜建立索引？
  - 什么情况下索引不会触发？
- 事务
- - 概念
  - 特性ACID
  - 并发事务存在的问题
  - 作用
  - 使用
  - 事务的隔离级别
  - 为什么mysql默认可重复读
  - JDBC编程
- 如何优化MySql的性能？
- - 如何开启慢查询？
  - 主键索引 VS 普通索引

三大范式

一范式：原子性（每一个属性都不能再分）不可分割的意思就按字面理解就是最小单位，不能再分成更小单位了。这个字段只能是一个值，不能被拆分成多个字段，否则的话，它就是可分割的，就不符合一范式。

二范式：依赖性\相关性（属性都要和实体相关，主键所代表的实体）
二范式就是要有主键，要求其他字段都依赖于主键。

三范式：所有属性都要直接和实体相关，不能传递相关性（学号–>学生–>课程就是传递相关性）
三范式就是要消除传递依赖，方便理解，可以看做是“消除冗余”。
消除冗余应该比较好理解一些，就是各种信息只在一个地方存储，不出现在多张表中。

索引

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，可以对表中的一系列或多列创建索引，并指定索引的类型，各类索引有各自的数据结构实现。
数据库中的表，数据，和索引之间的关系，类似于书架上的图书，书籍内容和书籍目录的关系。

使用场景

数据量较大，且经常对这些列进行条件查询。
对该数据库表的插入操作，及对这些列的修改操作频率较低。
磁盘空间充足。
注意：如果非条件查询列，或者经常插入，修改操作，或者磁盘空间不足，不考虑创建索引。

索引的类型有哪些，他们的区别是什么？

依据创建规则：
* 唯一索引：数据列不允许重复，允许为null；一个表允许多个列创建唯一索引；例如，如果在employee表中职员的姓(lname)上创建了唯一索引，则任何两个员工都不能同姓。

  * 主键索引：在数据库中为表定义主键将自动创建主键索引，主键索引是唯一索引的特定类型，数据列不允许为空，不允许为null;一个表只能有一个主键；* 普通索引：就是简单的加速查询，没有唯一性的限制，允许未null;* 全文索引：对文本内容进行搜索，解决像 where name like "%word%"这类模糊查询效率比较低的问题；目前只有MyISAM引擎支持；

依据物理地址是否连续

  * 聚簇索引：在聚簇索引中，表中行的物理顺序与索引的物理顺序一致。一个表只能包含一个聚集索引， 即如果存在聚集索引，就不能再指定CLUSTERED 关键字。一个表中只能有一个聚集索引，但表中的每一列都可以有自己的非聚集索引。InnoDb使用的是聚簇索引* 非聚集索引：则表中行的物理顺序与键值的逻辑（索引）顺序不匹配。与非聚集索引相比，聚集索引通常提供更快的数据访问速度。聚集索引更适用于对很少对基表进行增删改操作的情况。Myisam使用的是非聚簇索引

依据底层数据结构
索引的类型有：B树索引，位图索引，函数索引等。
B树索引主键和唯一性约束字段的B树索引，效率几乎和海量数据没有关系。键值重复率低的字段比较适合使用B树索引。
位图索引键值重复率高的字段比较适合使用位图索引。 count、and、or、in这些特定的操作更适合位图索引。 DML操作比较多的表不适合使用位图索引。
复合索引在where条件中必须带驱动列，复合索引才会使用。键值重复率低（DISTINCT数量多）的字段放在前面。

        * 一、索引的底层实现原理和优化

B+树，经过优化的B+树，主要是在所有的叶子结点中增加了指向下一个叶子节点的指针，因此InnoDB建议为大部分表使用默认自增的主键作为主索引。
B树：层级较高

作用

正向

快速访问数据表中的特定信息，提高检索速度创建唯一性索引，保证数据库表中每一行数据的唯一性。加速表和表之间的连接
使用分组和排序子句进行数据检索时，可以显著减少查询中分组和排序的时间

负面

创建索引和维护索引需要耗费时间，这个时间随着数据量的增加而增加；索引需要占用物理空间，不光是表需要占用数据空间，每个索引也需要占用物理空间；当对表进行增、删、改、的时候索引也要动态维护，这样就降低了数据的维护速度。

为数据表建立索引的原则有哪些？

在最频繁使用的、用以缩小查询范围的字段上建立索引。
在频繁使用的、需要排序的字段上建立索引

创建

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。
唯一索引： creat unique index 索引名 on 表名（字段名：）
主键索引：无需显式创建
creat index 索引名 on 表名（字段名：）
组合索引：creat index 索引名 on 表名（字段名A，字段名B）

查看

show index from 表名；

删除

drop index 索引名 on 表名；

注意事项

1:生产服务器不要直接执行添加索引，添加索引耗时。操作从库

2:少查询，添加删除多的场景不适应

什么情况下不宜建立索引？

对于查询中很少涉及的列或者重复值比较多的列，不宜建立索引。
对于一些特殊的数据类型，不宜建立索引，比如文本字段（text）等

什么情况下索引不会触发？

1:当对一个已经设置索引的列进行复制查询时
2:避免使用like模糊查询时，有可能不触发。以“%”开头的LIKE语句，模糊匹配
3:组合索引时要遵循最左匹配原则，（）
4: OR语句前后没有同时使用索引
5:数据类型出现隐式转化（如varchar不加单引号的话可能会自动转换为int型）
6:不要使用！=，<>会导致索引失效

事务

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。

特性ACID

1:原子性，要么全部成功，要么全部失败
2:隔离性：并发事务执行时，隔离问题
3:一致性：事务执行前后，保证一致性
4.持久性：事务执行完成之后，结果保留下来

并发事务存在的问题

脏读：事务A读取到事务B没提交的数据，事务B回滚了
不可重复读：事务A使用相同的查询条件，读取到了不同的结果，过程中事务B修改了数据
- 不可重复读VS幻读
  事务A将数据修改后，事务B新增了数据，结果和逾期不一致
  不可重复读侧重点是修改，幻读侧重点是描述新增或添加
  - 幻读解决方案
    1:mvcc，再读一遍
    2:gap间隙锁，加数据之前等待

作用

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

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;
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;

事务的隔离级别

1:读未提交: 脏读不可重复读幻读

2:读已提交 :不可重复读幻读

3:可重复读:（默认）幻读

4:串行化都可以解决，依次解决，效率不高

为什么mysql默认可重复读

主要原因是语句级的Binlog。可重复读能提供SQL语句的写可串行化，保证了主从一致。

JDBC编程

1:装载驱动
2:建立连接
3:创建语句
4:使用语句

如何优化MySql的性能？

1:查询较多的列上加索引
2:开启慢查询日志，定位比较慢的sql，精准修改
3:尽量使用主键索引
4:分表（垂直分割）分库（水平分割）
5:提高数据库的硬件配置，更换磁盘，更大的内存

如何开启慢查询？

修改配置文件my.confirm,在[mysqld]下方加入
slow_query_log=ON
slow_query_log_file=路径
long_query_time=1;

主键索引 VS 普通索引

1:主键索引不用显式创建
2:主键索引不能删除
3:主键索引查询更快，普通索引要要回表查询