本文主要是介绍【MySQL】MySQL 存储引擎,ACID特性,外键约束,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
MySQL 存储引擎
1. InnoDB
InnoDB 是 MySQL 5.5 之后的默认存储引擎,也是最常用的引擎。
特点:
- 支持事务(ACID)
- 行级锁定
- 外键约束
- 崩溃恢复能力强
- 支持大型数据库
适用场景:
- 需要事务支持的应用
- 高并发环境
- 需要外键支持的数据库设计
2. MyISAM
MyISAM 是 MySQL 5.5 之前的默认引擎。
特点:
- 不支持事务
- 表级锁定
- 全文索引支持
- 读取速度快
适用场景:
- 读密集的应用
- 不需要事务支持的场合
- 全文检索
3. Memory (HEAP)
数据存储在内存中,用于需要快速访问数据的场合。
特点:
- 数据存在内存,速度极快
- 重启后数据丢失
- 表级锁定
适用场景:
- 临时表
- 缓存表
- 小型查找表
4. Archive
用于存储大量的历史、归档或安全审计信息。
特点:
- 高度压缩
- 只支持 INSERT 和 SELECT 操作
- 不支持索引
适用场景:
- 日志和数据归档
5. CSV
数据以逗号分隔值格式存储。
特点:
- 数据以 CSV 格式存储
- 方便数据导入导出
适用场景:
- 数据交换
如何选择存储引擎
-
默认选择:对于大多数应用,InnoDB 是最佳选择。
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考虑因素:
- 是否需要事务支持
- 并发访问的级别
- 数据完整性要求
- 恢复能力需求
- 特殊功能需求(如全文索引)
-
查看当前使用的存储引擎:
SHOW TABLE STATUS FROM database_name WHERE Name = 'table_name';
ACID 特性
ACID 是数据库事务的四个基本特性,它们保证了数据库在并发操作和故障情况下的可靠性和一致性。让我详细解释一下 ACID 的含义:
ACID 是指 Atomicity(原子性)、Consistency(一致性)、Isolation(隔离性)和 Durability(持久性)的首字母缩写。这四个特性共同确保了数据库事务的可靠执行。
1. Atomicity(原子性)
-
定义:事务中的所有操作要么全部完成,要么全部不完成。
-
解释:事务被视为一个不可分割的最小工作单元。
-
示例:
假设有一个银行转账事务,从账户 A 转 100 元到账户 B:START TRANSACTION; UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 'A'; UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_id = 'B'; COMMIT;
如果任何一步失败,整个事务都会回滚,保证账户 A 和 B 的余额不会出现不一致。
2. Consistency(一致性)
-
定义 :事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态。
-
解释:事务执行前后,数据库的完整性约束没有被破坏。
-
示例: 假设有一个规则:账户余额不能为负。那么任何导致账户余额为负的事务都应该失败:
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 200 WHERE account_id = 'A';
-- 如果 A 的余额小于 200,这个事务会被回滚
COMMIT;
3. Isolation(隔离性)
- 定义:多个事务并发执行时,一个事务的执行不应影响其他事务的执行。
- 解释:每个事务应该感觉像在独占数据库。
- 示例: 两个事务同时操作同一账户:
-- 事务 1
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 'A';
COMMIT;-- 事务 2
START TRANSACTION;
SELECT balance FROM accounts WHERE account_id = 'A';
COMMIT;
隔离性确保事务 2 要么看到事务 1 完成前的余额,要么看到完成后的余额,而不是中间状态。
4. Durability(持久性)
- 定义:一旦事务提交,其所做的修改就会永久保存在数据库中。
- 解释:即使系统崩溃,提交的事务也不会丢失。
- 示例: 当一个事务被提交后,即使数据库立即崩溃,重启后数据仍然存在
ACID 的重要性
- 数据完整性:保证数据库中的数据始终保持一致和准确。
- 并发控制:允许多个用户同时访问数据库而不会互相干扰。
- 错误恢复:在系统故障时能够恢复到一致的状态。
- 可靠性:确保关键业务操作的可靠执行。
实现 ACID
数据库系统通过各种机制来实现 ACID 特性:
- 使用日志和检查点来实现原子性和持久性
- 通过约束和触发器来维护一致性
- 使用锁和多版本并发控制(MVCC)来实现隔离性
支持 ACID 事务的数据库(如使用 InnoDB 引擎的 MySQL)能够在复杂的应用场景中保证数据的一致性和可靠性,这对于金融、电商等对数据准确性要求极高的领域尤为重要。
外键约束
定义
外键约束是指在一个表中定义一个字段(或字段组合),该字段引用另一个表的主键或唯一键。外键用于确保数据的参照完整性,防止无效数据的插入。
特点
-
参照完整性:
- 外键约束确保子表中的值必须在父表中存在。
- 例如,如果在订单表中有一个客户ID字段,它必须对应于客户表中的有效客户ID。
-
级联操作:
- 外键可以设置级联删除和级联更新。
- 例如,如果删除父表中的记录,所有引用该记录的子表记录也会被自动删除(级联删除)。
-
防止孤立记录:
- 外键约束防止在子表中存在没有对应父表记录的记录。
语法示例
创建表时定义外键
CREATE TABLE Customers (CustomerID INT PRIMARY KEY,CustomerName VARCHAR(100)
);CREATE TABLE Orders (OrderID INT PRIMARY KEY,OrderDate DATE,CustomerID INT,FOREIGN KEY (CustomerID) REFERENCES Customers(CustomerID)
);
在这个例子中,如果删除某个客户(Customers 表中的记录),与该客户相关的所有订单(Orders 表中的记录)也会被自动删除。
如果更新某个客户的 ID,所有引用该客户 ID 的订单记录也会自动更新。
添加外键约束到已存在的表
ALTER TABLE Orders
ADD CONSTRAINT fk_customer
FOREIGN KEY (CustomerID) REFERENCES Customers(CustomerID);
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