MySQL数据库索引以及使用唯一索引实现幂等性

📑前言

本文主要是MySQL数据库索引以及使用唯一索引实现幂等性的文章,如果有什么需要改进的地方还请大佬指出⛺️

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1. MySQL索引

1.1 索引的概念

什么是索引,索引就是排好序的快速查找数据结构。

索引的优点

1.提高数据检索的效率, 降低数据库的IO成本。

2.通过索引列对数据进行排序, 降低数据排序的成本, 降低了CPU的消耗。

索引的缺点

1.虽然索引大大提高了查询速度, 同时却会降低更新表的速度, 如对表进行INSERT、 UPDATE和DELETE。 因为更新表时, MySQL不仅要保存数据, 还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列的字段, 都会调整因为更新所带来的键值变化后的索引信息。

2.实际上索引也是一张表, 该表保存了主键与索引字段, 并指向实体表的记录, 所以索引列也是要占用空间的。

1.2 索引的分类

java 复制代码
从数据结构上来划分:哈希索引,B树索引,B+树索引。

从功能层次上来划分:普通索引,唯一索引,主键索引,联合索引。

普通索引:即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引。

唯一索引:索引列的值必须唯一,但允许有空值。

主键索引:一种特殊的唯一索引,不允许有空值,一般在建表时同时创建主键索引;

联合索引:多列值组成一个索引,专门用于组合搜索。
	
从物理存贮上来划分:聚簇索引,非聚簇索引。

1.3 索引的使用场景

适合创建索引的情况

1.主键自动建立唯一索引;

2.频繁作为查询条件的字段应该创建索引

3.查询中与其它表关联的字段, 外键关系建立索引

4.单键/组合索引的选择问题, 组合索引性价比更高

5.查询中排序的字段, 排序字段若通过索引去访问将大大提高排序速度

6.查询中统计或者分组字段

不适合创建索引的情况

1.表记录太少

2.经常增删改的表或者字段

3.Where 条件里用不到的字段不创建索引

4.过滤性不好的不适合建索引

1.4 索引失效场景

java 复制代码
模糊搜索导致的索引失效
当%放在匹配字段前是不走索引的,放在后面才会走索引。
OR引起的索引失效
or语句前后没有同时使用索引,或者or前后连接的不是同一个字段。
运算符导致的索引失效
如果你对列进行了(+,-,*,/,!), 那么都将不会走索引。
在索引字段上使用not,<>, ! =  (这样处理的是全表扫描)
类型不一致导致的索引失效
比如列类型是字符串,一定要在条件中将数据用引号引用,否则失效(隐式转换类型)
函数导致的索引失效
如果使用函数在索引列,这是不走索引的。
NOT IN、NOT EXISTS、 in 、exists 导致索引失效

2.接口幂等性

什么是幂等性

  • 幂等性定义:
    • 一次和多次请求某一个资源对于资源本身应该具有同样的结果
    • 任意多次执行对资源本身所产生的影响均与一次执行的影响相同

幂等性的使用场景

例如:

前端重复提交表单:

在填写一些表格时候,用户填写完成提交,很多时候会因网络波动没有及时对用户做出提交成功响应,致使用户认为没有成功提交,然后一直点提交按钮,这时就会发生重复提交表单请求。

用户恶意进行刷单:

例如在实现用户投票这种功能时,如果用户针对一个用户进行重复提交投票,这样会导致接口接收到用户重复提交的投票信息,这样会使投票结果与事实严重不符。

消息进行重复消费: 当使用 MQ 消息中间件时候,如果发生消息中间件出现错误未及时提交消费信息,导致发生重复消费。

设计幂等性服务

乐观锁( 只能用于更新操作,表中需要额外添加字段)

首先,我们创建一个名为 "orders" 的订单表,结构如下:

java 复制代码
CREATE TABLE orders (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    order_number VARCHAR(100) NOT NULL,
    status VARCHAR(20) NOT NULL,
    version INT NOT NULL );

在这个表中,我们定义了订单的 ID、订单号、状态和版本号字段。其中,版本号字段用于实现乐观锁。

接下来,假设我们需要更新订单状态的 SQL 语句如下:

java 复制代码
UPDATE orders
SET status = 'NEW_STATUS', version = version + 1
WHERE id = <orderId> AND version = <currentVersion>;

由于ABA 问题会导致乐观锁存在失效的情况,只要保证version 值自增就不会出现ABA的问题

数据库唯一主键(只能用于插入操作;只能用于存在唯一主键场景)

假设我们有一个名为 "Product" 的实体类,代表产品信息。在这个实体类中,我们定义一个分布式 ID 作为唯一主键。假设数据库为 MySQL,我们可以使用 Long 类型的分布式 ID。以下是示例代码:

java 复制代码
@Entity
public class Product {
    private Long id;  // 使用自增主键

    private Long distributedId;  // 分布式 ID,作为唯一主键
    
}

接下来,我们需要创建一个数据库表来存储产品信息。在 MySQL 中,可以使用如下的 SQL 命令来创建对应的表结构:

java 复制代码
CREATE TABLE product (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    distributed_id BIGINT UNIQUE,
);

通过 UNIQUE 约束来保证 distributed_id 的唯一性。这样就能够保证在分布式环境下,该字段的值是全局唯一的。

最后,在 Spring Boot 的业务逻辑中,当需要插入产品信息时,我们可以先通过 distributed_id

查询是否已经存在该记录,如果存在则进行更新操作,如果不存在则进行插入操作,从而实现幂等性。

📑文章末尾

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