【MySQL】MySQL 存储引擎，ACID特性，外键约束

2024-08-25 07:04
文章标签 mysql 特性 引擎 存储 外键 约束 database acid

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

  1. 默认选择：对于大多数应用，InnoDB 是最佳选择。

  2. 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）

  3. 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

  1. 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。

  2. 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）。

  3. 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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http://www.chinasem.cn/article/1104879。

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