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MySQL 系列——约束、存储引擎、事务

作者:胖虎不秃头
  • 2022 年 9 月 07 日
    河南
  • 本文字数:8499 字

    阅读完需:约 28 分钟

MySQL系列——约束、存储引擎、事务

16 约束

16.1 什么是约束?

约束对应的英语单词: constraint


在创建表的时候,我们可以给表中的字段加上一些约束,来保证这个表中数据的完整性、有效性!!!


约束的作用就是为了保证:表中的数据有效!!

16.2 约束包括哪些?

非空约束:not null 唯一性约束: unique 主键约束: primary key (简称 PK)外键约束:foreign key(简称 FK)检查约束:check(mysql 不支持,oracle 支持)

16.3 非空约束:not null

唯一性约束 unique 约束的字段不能重复,但是可以为 NULL。


drop table if exists t_vip;create table t_vip(  id int,  name varchar(255) not null  // );
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not null 只有列级约束,没有表级约束!

16.4 唯一性约束: unique

唯一性约束 unique 约束的字段不能重复,但是可以为 NULL。


1、唯一性约束 unique 约束的字段不能重复,但是可以为 NULL


drop table if exists t_vip;create table t_vip(  id int,  name varchar(255) unique,  email varchar(255));
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2、如何做到联合唯一约束


drop table if exists t_vip;create table t_vip(  id int,  name varchar(255),  email varchar(255),  unique(name,email) # 约束没有添加在列的后面,这种约束被称为表级约束。);# name和email两个字段联合起来唯一
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3、在 mysql 中,如果一个字段同时被 not null 和 unique 约束的话,该字段自动变成主键字段。oracle 中不一样!

16.5 主键约束: primary key

1、主键约束的相关术语?


主键约束:就是一种约束。主键字段:该字段上添加了主键约束,这样的字段叫做:主键字段主键值:主键字段中的每一个值都叫做:主键值。


2、什么是主键?有啥用?


主键值是每一行记录的唯一标识。主键值是每一行记录的身份证号!!!

记住:任何一张表都应该有主键,没有主键,表无效!!

主键的特征:not null + unique(主键值不能是 NULL,同时也不能重复!)


3、怎么给一张表添加主键约束呢?


 drop table if exists t_vip;  // 1个字段做主键,叫做:单一主键  create table t_vip(    id int primary key,  //列级约束    name varchar(255)    primary key(id)      //表级约束  );
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4、表级约束主要是给多个字段联合起来添加约束?


  drop table if exists t_vip;  // id和name联合起来做主键:复合主键!!!!  create table t_vip(    id int,    name varchar(255),    email varchar(255),    primary key(id,name)  );
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注意:

在实际开发中不建议使用:复合主键。建议使用单一主键!因为主键值存在的意义就是这行记录的身份证号,只要意义达到即可,单一主键可以做到。复合主键比较复杂,不建议使用!!!


5、主键值建议使用:


intbigintchar 等类型。

一张表的主键约束只能添加一个


不建议使用:varchar 来做主键。主键值一般都是数字,一般都是定长的!


6、主键除了:单一主键和复合主键之外,还可以这样进行分类?


自然主键:主键值是一个自然数,和业务没关系。业务主键:主键值和业务紧密关联,例如拿银行卡账号做主键值。这就是业务主键!


7、在实际开发中使用业务主键多,还是使用自然主键多一些?


自然主键使用比较多,因为主键只要做到不重复就行,不需要有意义。业务主键不好,因为主键一旦和业务挂钩,那么当业务发生变动的时候,可能会影响到主键值,所以业务主键不建议使用。尽量使用自然主键。


8、在 mysql 当中,有一种机制,可以帮助我们自动维护一个主键值?


drop table if exists t_vip;create table t_vip(  id int primary key auto_increment, //auto_increment表示自增,从1开始,以1递增!  name varchar(255));
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16.6 外键约束:foreign key

1、外键约束涉及到的相关术语:


外键约束:一种约束( foreign key)外键字段:该字段上添加了外键约束外键值:外键字段当中的每一个值。


2、业务背景:请设计数据库表,来描述“班级和学生”的信息?


第一种方案:班级和学生存储在一张表中???


t_student    no(pk)      name    classno      classname-------------------------------------------------------------------------------------------    1          jack      100      北京市大兴区亦庄镇第二中学高三1班    2          lucy      100      北京市大兴区亦庄镇第二中学高三1班    3          lilei      100      北京市大兴区亦庄镇第二中学高三1班    4          hanmeimei    100      北京市大兴区亦庄镇第二中学高三1班    5          zhangsan    101      北京市大兴区亦庄镇第二中学高三2班    6          lisi      101      北京市大兴区亦庄镇第二中学高三2班    7          wangwu      101      北京市大兴区亦庄镇第二中学高三2班    8          zhaoliu      101      北京市大兴区亦庄镇第二中学高三2班
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​ 分析以上方案的缺点:​ 数据冗余,空间浪费!!!!​ 这个设计是比较失败的!​ ​ 第二种方案:班级一张表、学生一张表??


  t_class 班级表    classno(pk)      classname------------------------------------------------------------------------------------------    100          北京市大兴区亦庄镇第二中学高三1班    101          北京市大兴区亦庄镇第二中学高三1班    t_student 学生表    no(pk)        name        cno(FK引用t_class这张表的classno)-------------------------------------------------------------------------------------------    1          jack        100    2          lucy        100    3          lilei        100    4          hanmeimei      100    5          zhangsan      101    6          lisi        101    7          wangwu        101    8          zhaoliu        101
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​ 当 cno 字段没有任何约束的时候,可能会导致数据无效。可能出现一个 102,但是 102 班级不存在。​ 所以为了保证 cno 字段中的值都是 100 和 101,需要给 cno 字段添加外键约束。​ 那么:cno 字段就是外键字段。cno 字段中的每一个值都是外键值


3、如何添加外键约束呢?


drop table if exists t_student;Idrop table if exists t_class;
create table t class( classno int primary key, classname varchar (255));create table t student( no int primary key auto_increment, name varchar (255), cno int, foreign key(cno) references t_class(classno)# 添加外键约束!!!!!);
insert into t_class(classno,classname)values(100,'北京市大兴区亦庄镇第二中学高三1班');insert into t_class(classno,classname)values(101,'北京市大兴区亦庄镇第二中学高三1班');
insert into t_student(name,cno) values('jack', 100) ;insert into t student(name,cno) values('lucy', 100);insert into t student(name,cno) values('lilei', 100) ;
insert into t student(name,cno) values('hanmeimei', 100);insert into t student(name,cno) values('zhangsan', 101) ;insert into t student(name,cno) values('lisi', 101);insert into t student(name,cno) values('wangwu', 101) ;insert into t student(name,cno) values('zhaoliu', 101);
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注意:t_class 是父表 t_student 是子表


​ 删除表的顺序?​ 先删子,再删父。

​ 创建表的顺序?​ 先创建父,再创建子。

​ 删除数据的顺序?​ 先删子,再删父。

​ 插入数据的顺序?​ 先插入父,再插入子。


子表中的外键引用的父表中的某个字段,被引用的这个字段不一定是主键,但至少具有 unique 约束。

外键可以为 NULL

17 存储引擎

1、什么是存储引擎,有什么用呢?


存储引擎是 MySQL 中特有的一个术语,其它数据库中没有。(Oracle 中有,但是不叫这个名字)存储引擎这个名字高端大气上档次。实际上存储引擎是一个表存储/组织数据的方式不同的存储引擎,表存储数据的方式不同。


2、怎么给表添加/指定“存储引擎”呢?


show create table t_student;
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可以在建表的时候给表指定存储引擎。


在建表的时候可以在最后小括号的")"的右边使用:ENGINE 来指定存储引擎。CHARSET 来指定这张表的字符编码方式。


CREATE TABLE `t_student` (  `no` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  `name` varchar(255) DEFAULT NULL,  `cno` int(11) DEFAULT NULL,  PRIMARY KEY (`no`),  KEY `cno` (`cno`),  CONSTRAINT `t_student_ibfk_1` FOREIGN KEY (`cno`) REFERENCES `t_class` (`classno`)) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=11 DEFAULT CHARSET=utf8
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3、结论:


mysql 默认的存储引擎是:InnoDBmysql 默认的字符编码方式是:utf8


4、怎么查看 mysql 支持哪些存储引擎呢?


命令: show engines \G
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MyISAM 存储引擎

1、它管理的表具有以下特征:


  • 提示:对于一张表来说,只要是主键,或者加有 unique 约束的字段上会自动创建索引。


  create table ttt(    id int primary key)    name varchar(255)  )engine = MyISAM default charset=utf-8;
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2、 MyISAM 存储引擎特点:1)可被转换为压缩、只读表来节省空间 2)MyISAM 不支持事务机制,安全性低。

InnoDB 存储引擎

1、这是 mysql 默认的存储引擎,同时也是一个重量级的存储引擎。InnoDB 支持事务,支持数据库崩溃后自动恢复机制。InnoDB 存储引擎最主要的特点是:非常安全


2、它管理的表具有下列主要特征:– 每个 InnoDB 表在数据库目录中以.frm 格式文件表示– InnoDB 表空间 tablespace 被用于存储表的内容(表空间是一个逻辑名称。表空间存储数据+索引。)– 提供一组用来记录事务性活动的日志文件– 用 COMMIT(提交)、SAVEPOINT 及 ROLLBACK(回滚)支持事务处理– 提供全 ACID 兼容– 在 MySQL 服务器崩溃后提供自动恢复– 多版本(MVCC)和行级锁定– 支持外键及引用的完整性,包括级联删除和更新


3、InnoDB 最大的特点就是支持事务:以保证数据的安全。效率不是很高,并且也不能压缩,不能转换为只读,不能很好的节省存储空间。

MEMORY 存储引擎

1、使用 MEMORY 存储引擎的表,其数据存储在内存中,且行的长度固定,这两个特点使得 MEMORY 存储引擎非常快。


2、MEMORY 存储引擎管理的表具有下列特征:– 在数据库目录内,每个表均以.frm 格式的文件表示。– 表数据及索引被存储在内存中。(目的就是快,查询快!)– 表级锁机制。– 不能包含 TEXT 或 BLOB 字段。


3、MEMORY 存储引擎以前被称为 HEAP 引擎。


4、MEMORY 引擎优点:查询效率是最高的。不需要和硬盘交互。MEMORY 引擎缺点:不安全,关机之后数据消失。因为数据和索引都是在内存当中。

18 事务

18.1 关于事务

1、什么是事务?


一个事务其实就是一个完整的业务逻辑。是一个最小的工作单元。不可再分。


2、什么是一个完整的业务逻辑?


假设转账,从 A 账户向 B 账户中转账 10000.将 A 账户的钱减去 10000(update 语句)将 B 账户的钱加上 10000(update 语句)这就是一个完整的业务逻辑。


以上的操作是一个最小的工作单元,要么同时成功,要么同时失败,不可再分。这两个 update 语句要求必须同时成功或者同时失败,这样才能保证钱是正确的。


3、只有 DML 语句才会有事务这一说,其它语句和事务无关!!!


insertdeleteupdate 只有以上的三个语句和事务有关系,其它都没有关系。

因为 只有以上的三个语句是数据库表中数据进行增、删、改的。只要你的操作一旦涉及到数据的增、删、改,那么就一定要考虑安全问题。


4、假设所有的业务,只要一条 DML 语句就能完成,还有必要存在事务机制吗?


​ 正是因为做某件事的时候,需要多条 DML 语句共同联合起来才能完成,所以需要事务的存在。如果任何一件复杂的事儿都能一条 DML 语句搞定,那么事务则没有存在的价值了。


事务:就是批量的 DML 语句同时成功,或者同时失败


5、事务是怎么做到多条 DML 语句同时成功和同时失败的呢?


InnoDB 存储引擎:提供一组用来记录事务性活动的日志文件


事务开启了:insertinsertinsertdeleteupdateupdateupdate 事务结束了!


在事务的执行过程中,每一条 DML 的操作都会记录到“事务性活动的日志文件”中。在事务的执行过程中,我们可以提交事务,也可以回滚事务。


提交事务?清空事务性活动的日志文件,将数据全部彻底持久化到数据库表中。提交事务标志着,事务的结束。并且是一种全部成功的结束。


回滚事务?将之前所有的 DML 操作全部撤销,并且清空事务性活动的日志文件。回滚事务标志着,事务的结束。并且是一种全部失败的结束。

18.2 提交事务、回滚事务

提交事务:commit; 语句回滚事务:rollback; 语句(回滚永远都是只能回滚到上一次的提交点!


事务对应的英语单词是:transaction


1、测试一下,在 mysql 当中默认的事务行为是怎样的?mysql 默认情况下是支持自动提交事务的。(自动提交


2、什么是自动提交?每执行一条 DML 语句,则提交一次!


  这种自动提交实际上是不符合我们的开发习惯,因为一个业务通常是需要多条DML语句共同执行才能完成的,为了保证数据的安全,必须要求同时成功之后再提交,所以不能执行一条就提交一条。
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3、怎么将 mysql 的自动提交机制关闭掉呢?先执行这个命令:start transaction;


代码演示


演示事务:  ---------------------------------回滚事务----------------------------------------  mysql> use bjpowernode;#进入数据库  Database changed  mysql> select * from dept_bak;#查询是否有数据  Empty set (0.00 sec)
mysql> start transaction;#开启事务 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into dept_bak values(10,'abc', 'tj');#插入 Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into dept_bak values(10,'abc', 'tj');#插入 Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from dept_bak;#查询 +--------+-------+------+ | DEPTNO | DNAME | LOC | +--------+-------+------+ | 10 | abc | tj | | 10 | abc | tj | +--------+-------+------+ 2 rows in set (0.00 sec)
mysql> rollback;#回滚 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from dept_bak;#查询 Empty set (0.00 sec)

---------------------------------提交事务---------------------------------------- mysql> use bjpowernode;#进入数据库 Database changed mysql> select * from dept_bak;#查询是否有数据 +--------+-------+------+ | DEPTNO | DNAME | LOC | +--------+-------+------+ | 10 | abc | bj | +--------+-------+------+ 1 row in set (0.00 sec)
mysql> start transaction;#开启事务 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into dept_bak values(20,'abc' 'bj') Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into dept_bak values(20,'abc' 'bj') Query OK, 1 row affected (0.00 sec) mysql> insert into dept_bak values(20,'abc' 'bj') Query OK, 1 row affected (0.00 sec) mysql> commit;#提交事务 Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> select * from dept_bak;#查看 +--------+-------+------+ | DEPTNO | DNAME | LOC | +--------+-------+------+ | 10 | abc | bj | | 20 | abc | tj | | 20 | abc | tj | | 20 | abc | tj | +--------+-------+------+ 4 rows in set (0.00 sec)
mysql> rollback;#回滚事务 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from dept_bak;#查看 +--------+-------+------+ | DEPTNO | DNAME | LOC | +--------+-------+------+ | 10 | abc | bj | | 20 | abc | tj | | 20 | abc | tj | | 20 | abc | tj | +--------+-------+------+ 4 rows in set (0.00 sec)
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18.3 事务四个特性

A:原子性说明事务是最小的工作单元。不可再分。

C:一致性所有事务要求,在同一个事务当中,所有操作必须同时成功,或者同时失败,以保证数据的一致性。

I:隔离性 A 事务和 B 事务之间具有一定的隔离。教室 A 和教室 B 之间有一道墙,这道墙就是隔离性。A 事务在操作一张表的时候,另一个事务 B 也操作这张表会那样???

D:持久性事务最终结束的一个保障。事务提交,就相当于将没有保存到硬盘上的数据保存到硬盘上!

18.4 事务的隔离性

A 教室和 B 教室中间有一道墙,这道墙可以很厚,也可以很薄。这就是事务的隔离级别。这道墙越厚,表示隔离级别就越高。

事务和事务之间的隔离级别有哪些呢?4 个级别


读未提交:read uncommitted(最低的隔离级别)《没有提交就读到了》


什么是读未提交?事务 A 可以读取到事务 B 未提交的数据。

这种隔离级别存在的问题就是:脏读现象!(Dirty Read)我们称读到了脏数据。

这种隔离级别一般都是理论上的,大多数的数据库隔离级别都是二档起步!


读已提交:read committed《提交之后才能读到》


什么是读已提交?事务 A 只能读取到事务 B 提交之后的数据。

这种隔离级别解决了什么问题?解决了脏读的现象。

这种隔离级别存在什么问题?不可重复读取数据。

什么是不可重复读取数据呢?在事务开启之后,第一次读到的数据是 3 条,当前事务还没有结束,可能第二次再读取的时候,读到的数据是 4 条,3 不等于 4,称为不可重复读取。

这种隔离级别是比较真实的数据,每一次读到的数据是绝对的真实。oracle 数据库默认的隔离级别是:read committed


可重复读:repeatable read《提交之后也读不到,永远读取的都是刚开启事务时的数据》


什么是可重复读取?事务 A 开启之后,不管是多久,每一次在事务 A 中读取到的数据都是一致的。即使事务 B 将数据已经修改,并且提交了,事务 A 读取到的数据还是没有发生改变,这就是可重复读。

可重复读解决了什么问题?解决了不可重复读取数据。

可重复读存在的问题是什么?可以会出现幻影读。每一次读取到的数据都是幻象。不够真实!

早晨 9 点开始开启了事务,只要事务不结束,到晚上 9 点,读到的数据还是那样!读到的是假象。不够绝对的真实。

mysql 中默认的事务隔离级别就是这个!!!!!!!!!!!


序列化/串行化:serializable(最高的隔离级别)


这是最高隔离级别,效率最低。解决了所有的问题。

这种隔离级别表示事务排队,不能并发

类似于 synchronized,线程同步(事务同步),每一次读取到的数据都是最真实的,并且效率是最低的。


查看隔离级别:SELECT @@tx_isolation+-----------------+| @@tx_isolation  |+-----------------+| REPEATABLE-READ |+-----------------+mysql默认的隔离级别:REPEATABLE-READ
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测试隔离级别


被测试的表t_user#验证:read uncommited读未提交mysql> set global transaction isolation level read uncommitted;事务A                        事务B--------------------------------------------------------------------------------use bjpowernode;                      use bjpowernode;start transaction;select * from t_user;                      start transaction;                      insert into t_user values('zhangsan');select * from t_user;



#验证:read commited读已提交mysql> set global transaction isolation level read committed;事务A 事务B--------------------------------------------------------------------------------use bjpowernode; use bjpowernode;start transaction; start transaction;select * from t_user; insert into t_user values('zhangsan');select * from t_user; commit;select * from t_user;





#验证:repeatable read可重复读mysql> set global transaction isolation level repeatable read;事务A 事务B--------------------------------------------------------------------------------use bjpowernode; use bjpowernode;start transaction; start transaction;select * from t_user; insert into t_user values('lisi'); insert into t_user values('wangwu'); commit;select * from t_user;




#验证:serializable序列化/串行化mysql> set global transaction isolation level serializable;事务A 事务B--------------------------------------------------------------------------------use bjpowernode; use bjpowernode;start transaction; start transaction;select * from t_user;insert into t_user values('abc'); select * from t_user;#现在查不到,必须等到A事务结束commit; #现在立马出现查询结果
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