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什么是数据库索引?

概念

索引是一种特殊的文件，包含对数据库表中所有记录的引用指针。它可以对表中的一列或多列创建索引，并指定索引的类型。不同类型的索引有不同的数据结构实现。

作用

• 索引在数据库中起到类似书籍目录的作用，可用于快速定位和检索数据。
• 没有索引时，数据库查询需要遍历整个表，效率极低。
• 索引显著提高数据库的查询效率，尤其是插入、修改和删除操作的效率也有所下降。
• 索引的本质作用是避免数据库进行顺序查找，提升查找效率。

使用场景

• 当对数据库表的某列或某几列进行频繁的条件查询时。
• 当该表的插入、修改操作频率较低时。
• 当索引不会占用过多的磁盘空间时。

满足以上条件时，建议对这些字段创建索引，以提高查询效率。反之，如果对这些列进行非条件查询，或者经常执行插入、修改操作，或者磁盘空间不足时，则不建议创建索引。

如何使用

• 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。
• 手动创建索引时，可对非主键、非唯一约束、非外键的字段创建普通索引。
• 索引的删除需谨慎操作，主键、唯一约束和外键索引不可删除。

数据结构

• 索引的数据结构不是简单的二叉搜索树或哈希表。
• B-树与二叉树的主要区别在于：
  • B-树的每个节点可以存储多个数据。
  • B-树的每个节点存储的数据个数与其度有关（度 = 存储数据个数 + 1）。
  • B-树的高度较低，查找效率比二叉树高。
• B+树是实际应用中的索引结构，其特点是：
  • 数据仅存在于叶子节点。
  • 非叶子节点仅存储边界信息。
  • 查询时，平均访问磁盘的次数较少。
  • 变化操作需同步调整索引，影响性能。

查看SQL执行

• 使用EXPLAIN命令可分析SQL执行过程，观察是否使用索引。
• key为NULL表示未使用索引，否则显示使用了哪个索引。

什么是事务?

概念

事务是逻辑上的一组操作，组成的各个单元要么全部成功，要么全部失败。数据库事务具有原子性、一致性、持久性和隔离性。

使用方法

• 开启事务：START TRANSACTION
• 执行多条SQL语句
• 提交或回滚：COMMIT或ROLLBACK

特点

• 原子性：所有操作要么全部成功，要么全部失败。
• 一致性：事务执行前后，数据库始终处于合法状态。
• 持久性：事务完成后，修改已持久生效。
• 隔离性：确保不同事务之间的操作隔离。

通过实际操作可以看到事务的强大功能。