Mysql高级-01

2021-08-11 07:06:51

1.索引

MySQL官方对索引的定义为：索引（index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构（有序）。在数据之外，数据
库系统还维护者满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据， 这样就可以在这些数
据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。

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1.1索引优势劣势
优势
1） 类似于书籍的目录索引，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CPU的消耗。

劣势
1） 实际上索引也是一张表，该表中保存了主键与索引字段，并指向实体类的记录，所以索引列也是要占用空间
的。

2） 虽然索引大大提高了查询效率，同时却也降低更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE、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。

1.2索引的结构
索引是在MySQL的存储引擎层中实现的，而不是在服务器层实现的。所以每种存储引擎的索引都不一定完全相同，
也不是所有的存储引擎都支持所有的索引类型的。MySQL目前提供了以下4种索引：
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我们平常所说的索引，如果没有特别指明，都是指B+树（多路搜索树，并不一定是二叉的）结构组织的索引。

1.2.1 BTREE 结构

BTree又叫多路平衡搜索树，一颗m叉的BTree特性如下：

  • 树中每个节点最多包含m个孩子。
  • 除根节点与叶子节点外，每个节点至少有[ceil(m/2)]个孩子。
  • 若根节点不是叶子节点，则至少有两个孩子。
  • 所有的叶子节点都在同一层。
  • 每个非叶子节点由n个key与n+1个指针组成，其中[ceil(m/2)-1] <= n <= m-1

以5叉BTree为例，key的数量：公式推导[ceil(m/2)-1] <= n <= m-1。所以 2 <= n <=4 。当n>4时，中间节点分裂到
父节点，两边节点分裂。

插入 C N G A H E K Q M F W L T Z D P R X Y S 数据为例

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1.2.2 B+TREE结构
B+Tree为BTree的变种，B+Tree与BTree的区别为：
1). n叉B+Tree最多含有n个key，而BTree最多含有n-1个key。
2). B+Tree的叶子节点保存所有的key信息，依key大小顺序排列。
3). 所有的非叶子节点都可以看作是key的索引部分。

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由于B+Tree只有叶子节点保存key信息，查询任何key都要从root走到叶子。所以B+Tree的查询效率更加稳定。

MySql索引数据结构对经典的B+Tree进行了优化。在原B+Tree的基础上，增加一个指向相邻叶子节点的链表指
针，就形成了带有顺序指针的B+Tree，提高区间访问的性能。

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1.3索引分类
1） 单值索引 ：即一个索引只包含单个列，一个表可以有多个单列索引
2） 唯一索引 ：索引列的值必须唯一，但允许有空值
3） 复合索引 ：即一个索引包含多个列

1.4索引用法
索引在创建表的时候，可以同时创建， 也可以随时增加新的索引。

准备环境：

create database demo_01 default charset=utf8mb4;
use demo_01;
CREATE TABLE `city` (
`city_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`city_name` varchar(50) NOT NULL,
`country_id` int(11) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`city_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
CREATE TABLE `country` (
`country_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`country_name` varchar(100) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`country_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(1,'西安',1);
insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(2,'NewYork',2);
insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(3,'北京',1);
insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(4,'上海',1);
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(1,'China');
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(2,'America');
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(3,'Japan');
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(4,'UK');

创建索引：
CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX index_name
[USING index_type]
ON tbl_name(index_col_name,…)
index_col_name : column_name[(length)][ASC | DESC]

为city表中的city_name字段创建索引 ；Mysql高级-01
查看索引：
show index from table_name;
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删除索引：
DROP INDEX index_name ON tbl_name;
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ALTER命令：

1). alter table tb_name add primary key(column_list);
该语句添加一个主键，这意味着索引值必须是唯一的，且不能为NULL
2). alter table tb_name add unique index_name(column_list);
这条语句创建索引的值必须是唯一的（除了NULL外，NULL可能会出现多次）
3). alter table tb_name add index index_name(column_list);
添加普通索引， 索引值可以出现多次。
4). alter table tb_name add fulltext index_name(column_list);
该语句指定了索引为FULLTEXT， 用于全文索引

索引设计原则：

  • 对查询频次较高，且数据量比较大的表建立索引。
  • 索引字段的选择，最佳候选列应当从where子句的条件中提取，如果where子句中的组合比较多，那么应当挑
    选最常用、过滤效果最好的列的组合。
  • 使用唯一索引，区分度越高，使用索引的效率越高。
  • 索引可以有效的提升查询数据的效率，但索引数量不是多多益善，索引越多，维护索引的代价自然也就水涨
    船高。对于插入、更新、删除等DML操作比较频繁的表来说，索引过多，会引入相当高的维护代价，降低
    DML操作的效率，增加相应操作的时间消耗。另外索引过多的话，MySQL也会犯选择困难病，虽然最终仍然
    会找到一个可用的索引，但无疑提高了选择的代价。
  • 使用短索引，索引创建之后也是使用硬盘来存储的，因此提升索引访问的I/O效率，也可以提升总体的访问效
    率。假如构成索引的字段总长度比较短，那么在给定大小的存储块内可以存储更多的索引值，相应的可以有
    效的提升MySQL访问索引的I/O效率。
  • 利用最左前缀，N个列组合而成的组合索引，那么相当于是创建了N个索引，如果查询时where子句中使用了
    组成该索引的前几个字段，那么这条查询SQL可以利用组合索引来提升查询效率。
创建复合索引:
CREATE INDEX idx_name_email_status ON tb_seller(NAME,email,STATUS);
就相当于
对name 创建索引 ;
对name , email 创建了索引 ;
对name , email, status 创建了索引 ;

2.视图

2.1视图概述：
视图（View）是一种虚拟存在的表。视图并不在数据库中实际存在，行和列数据来自定义视图的查询中使用的表，
并且是在使用视图时动态生成的。通俗的讲，视图就是一条SELECT语句执行后返回的结果集。所以我们在创建视
图的时候，主要的工作就落在创建这条SQL查询语句上。

视图相对于普通的表的优势主要包括以下几项。

  • 简单：使用视图的用户完全不需要关心后面对应的表的结构、关联条件和筛选条件，对用户来说已经是过滤
    好的复合条件的结果集。
  • 安全：使用视图的用户只能访问他们被允许查询的结果集，对表的权限管理并不能限制到某个行某个列，但
    是通过视图就可以简单的实现。
  • 数据独立：一旦视图的结构确定了，可以屏蔽表结构变化对用户的影响，源表增加列对视图没有影响；源表
    修改列名，则可以通过修改视图来解决，不会造成对访问者的影响。

2.2 创建及修改视图
创建视图的语法为：

CREATE [OR REPLACE] [ALGORITHM = {UNDEFINED | MERGE | TEMPTABLE}]
VIEW view_name [(column_list)]
AS select_statement
[WITH [CASCADED | LOCAL] CHECK OPTION]

2.3修改视图的语法为：

ALTER [ALGORITHM = {UNDEFINED | MERGE | TEMPTABLE}]
VIEW view_name [(column_list)]
AS select_statement
[WITH [CASCADED | LOCAL] CHECK OPTION]

创建city_country_view视图 , 执行如下SQL ：

create or replace view city_country_view
as
select t.*,c.country_name from country c , city t where c.country_id = t.country_id;

更新视图的数据：
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注意：这里我们修改的是基表的数据，不建议更新视图

2.3 查看视图：
从 MySQL 5.1 版本开始，使用 SHOW TABLES 命令的时候不仅显示表的名字，同时也会显示视图的名字，而不存
在单独显示视图的 SHOW VIEWS 命令。

同样，在使用 SHOW TABLE STATUS 命令的时候，不但可以显示表的信息，同时也可以显示视图的信息。

如果需要查询某个视图的定义，可以使用 SHOW CREATE VIEW 命令进行查看 ：
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2.4 删除视图：
DROP VIEW [IF EXISTS] view_name [, view_name] …[RESTRICT | CASCADE]

示例 , 删除视图city_country_view :
DROP VIEW city_country_view ;

3.存储过程与存储函数

3.1存储过程和函数概述
存储过程和函数是 事先经过编译并存储在数据库中的一段 SQL 语句的集合，调用存储过程和函数可以简化应用开
发人员的很多工作，减少数据在数据库和应用服务器之间的传输，对于提高数据处理的效率是有好处的。

存储过程和函数的区别在于函数必须有返回值，而存储过程没有。

函数 ： 是一个有返回值的过程 ；
过程 ： 是一个没有返回值的函数 ；

3.2创建存储过程

CREATE PROCEDURE procedure_name ([proc_parameter[,...]])
begin
-- SQL语句
end ;

delimiter $
create procedure pro_test1()
begin
select 'Hello Mysql' ;
end$
delimiter ;

3.3调用存储过程
call procedure_name() ;

3.4查看存储过程

-- 查询db_name数据库中的所有的存储过程
select name from mysql.proc where db='db_name';
-- 查询存储过程的状态信息
show procedure status;
-- 查询某个存储过程的定义
show create procedure test.pro_test1 \G;

3.5删除存储过程
DROP PROCEDURE [IF EXISTS] sp_name ；

3.6 语法
存储过程是可以编程的，意味着可以使用变量，表达式，控制结构 ， 来完成比较复杂的功能。
3.6.1 变量
DECLARE
通过 DECLARE 可以定义一个局部变量，该变量的作用范围只能在 BEGIN…END 块中。

delimiter $
create procedure pro_test2()
begin
declare num int default 5;
select num+ 10;
end$
delimiter ;
  • SET
    直接赋值使用 SET，可以赋常量或者赋表达式，具体语法如下：
    SET var_name = expr [, var_name = expr] …
DELIMITER $
CREATE PROCEDURE pro_test3()
BEGIN
DECLARE NAME VARCHAR(20);
SET NAME = 'MYSQL';
SELECT NAME ;
END$
DELIMITER ;

也可以通过select … into 方式进行赋值操作 :

DELIMITER $
CREATE PROCEDURE pro_test5()
BEGIN
declare countnum int;
select count(*) into countnum from city;
select countnum;
END$
DELIMITER ;
  • if条件判断
  if search_condition then statement_list
[elseif search_condition then statement_list] ...
[else statement_list]
end if;

示例：

根据定义的身高变量，判定当前身高的所属的身材类型
180 及以上 ----------> 身材高挑
170 - 180 ---------> 标准身材
170 以下 ----------> 一般身材

delimiter $
create procedure pro_test6()
begin
	declare height int default 175;
	declare description varchar(50);
	if height >= 180 then
		set description = '身材高挑';
	elseif height >= 170 and height < 180 then
		set description = '标准身材';
	else
		set description = '一般身材';
	end if;
	select description ;
end$
	delimiter ;
  • 传递参数
create procedure procedure_name([in/out/inout] 参数名 参数类型)
...
IN : 该参数可以作为输入，也就是需要调用方传入值 , 默认
OUT: 该参数作为输出，也就是该参数可以作为返回值
INOUT: 既可以作为输入参数，也可以作为输出参数

IN - 输入

根据定义的身高变量，判定当前身高的所属的身材类型

delimiter $
create procedure pro_test5(in height int)
begin
	declare description varchar(50) default '';
	if height >= 180 then
		set description='身材高挑';
	elseif height >= 170 and height < 180 then
		set description='标准身材';
	else
		set description='一般身材';
	end if;
	select concat('身高 ', height , '对应的身材类型为:',description);
end$
delimiter ;

OUT-输出

根据传入的身高变量，获取当前身高的所属的身材类型
create procedure pro_test5(in height int , out description varchar(100))
begin
if height >= 180 then
	set description='身材高挑';
elseif height >= 170 and height < 180 then
	set description='标准身材';
else
	set description='一般身材';
end if;
end$


call pro_test5(168, @description)$
select @description$


@description : 这种变量要在变量名称前面加上“@”符号，叫做用户会话变量，代表整个会话过程他都是有作用
的，这个类似于全局变量一样。
@@global.sort_buffer_size : 这种在变量前加上 "@@" 符号, 叫做 系统变量

case结构

方式一 :
CASE case_value
WHEN when_value THEN statement_list
[WHEN when_value THEN statement_list] ...
[ELSE statement_list]
END CASE;
方式二 :
CASE
WHEN search_condition THEN statement_list
[WHEN search_condition THEN statement_list] ...
[ELSE statement_list]
END CASE;

给定一个月份, 然后计算出所在的季度

delimiter $
create procedure pro_test9(month int)
begin
declare result varchar(20);
case
when month >= 1 and month <=3 then
set result = '第一季度';
when month >= 4 and month <=6 then
set result = '第二季度';
when month >= 7 and month <=9 then
set result = '第三季度';
when month >= 10 and month <=12 then
set result = '第四季度';
end case;
select concat('您输入的月份为 :', month , ' , 该月份为 : ' , result) as content ;
end$
delimiter ;

while循环

while search_condition do
	statement_list
end while;

计算从1加到n的值

delimiter $
create procedure pro_test8(n int)
begin
·	declare total int default 0;
	declare num int default 1;
	
	while num<=n do
	set total = total + num;
	set num = num + 1;
	end while;
	select total;
end$
delimiter ;

repeat结构
有条件的循环控制语句, 当满足条件的时候退出循环 。while 是满足条件才执行，repeat 是满足条件就退出循环。

语法结构 :

REPEAT
statement_list
UNTIL search_condition
END REPEAT;

计算从1加到n的值

delimiter $
create procedure pro_test10(n int)
begin
	declare total int default 0;
	repeat
	set total = total + n;
	set n = n - 1;
	until n=0
	end repeat;
	select total ;
end$
delimiter ;

loop语句

LOOP 实现简单的循环，退出循环的条件需要使用其他的语句定义，通常可以使用 LEAVE 语句实现，具体语法如
下：

[begin_label:] LOOP
statement_list
END LOOP [end_label]

delimiter $
CREATE PROCEDURE pro_test11(n int)
BEGIN
                                                                                                                                                                                                                   declare total int default 0;
ins: LOOP
IF n <= 0 then
leave ins;
END IF;
set total = total + n;
set n = n - 1;
END LOOP ins;
select total;
END$
delimiter ;

游标/光标

游标是用来存储查询结果集的数据类型 , 在存储过程和函数中可以使用光标对结果集进行循环的处理。光标的使用
包括光标的声明、OPEN、FETCH 和 CLOSE，其语法分别如下。

声明光标：

 DECLARE cursor_name CURSOR FOR select_statement ;

OPEN 光标：

 OPEN cursor_name ;

FETCH 光标：

FETCH cursor_name INTO var_name [, var_name] ...

CLOSE 光标：

CLOSE cursor_name ;

示例：
初始化环境

create table emp(
id int(11) not null auto_increment ,
name varchar(50) not null comment '姓名',
age int(11) comment '年龄',
salary int(11) comment '薪水',
primary key(`id`)
)engine=innodb default charset=utf8 ;
insert into emp(id,name,age,salary) values(null,'金毛狮王',55,3800),(null,'白眉鹰
王',60,4000),(null,'青翼蝠王',38,2800),(null,'紫衫龙王',42,1800);

-- 查询emp表中数据, 并逐行获取进行展示
create procedure pro_test11()
begin
declare e_id int(11);
declare e_name varchar(50);
declare e_age int(11);
declare e_salary int(11);
declare emp_result cursor for select * from emp;
open emp_result;
fetch emp_result into e_id,e_name,e_age,e_salary;
select concat('id=',e_id , ', name=',e_name, ', age=', e_age, ', 薪资为:
',e_salary);
fetch emp_result into e_id,e_name,e_age,e_salary;
select concat('id=',e_id , ', name=',e_name, ', age=', e_age, ', 薪资为:
',e_salary);
fetch emp_result into e_id,e_name,e_age,e_salary;
select concat('id=',e_id , ', name=',e_name, ', age=', e_age, ', 薪资为:
',e_salary);
fetch emp_result into e_id,e_name,e_age,e_salary;
select concat('id=',e_id , ', name=',e_name, ', age=', e_age, ', 薪资为:
',e_salary);
fetch emp_result into e_id,e_name,e_age,e_salary;
select concat('id=',e_id , ', name=',e_name, ', age=', e_age, ', 薪资为:
',e_salary);
close emp_result;
end$

通过循环结构 , 获取游标中的数据 :

DELIMITER $
create procedure pro_test12()
begin
DECLARE id int(11);
DECLARE name varchar(50);
DECLARE age int(11);
DECLARE salary int(11);
DECLARE has_data int default 1;
DECLARE emp_result CURSOR FOR select * from emp;
DECLARE EXIT HANDLER FOR NOT FOUND set has_data = 0;
open emp_result;
repeat
fetch emp_result into id , name , age , salary;
select concat('id为',id, ', name 为' ,name , ', age为 ' ,age , ', 薪水为: ',
salary);
until has_data = 0
end repeat;
close emp_result;
end$
DELIMITER ;

4. 存储函数

语法结构:

CREATE FUNCTION function_name([param type ... ])
RETURNS type
BEGIN
...
END;

定义一个存储过程, 请求满足条件的总记录数 ;

delimiter $
create function count_city(countryId int)
returns int
begin
	declare cnum int ;
	select count(*) into cnum from city where 		country_id = countryId;
	return cnum;
end$
delimiter ;

调用：

select count_city(1);
select count_city(2);

5.触发器

触发器是与表有关的数据库对象，指在 insert/update/delete 之前或之后，触发并执行触发器中定义的SQL语句集合。触发器的这种特性可以协助应用在数据库端确保数据的完整性 , 日志记录 , 数据校验等操作 。

使用别名 OLD 和 NEW 来引用触发器中发生变化的记录内容，这与其他的数据库是相似的。现在触发器还只支持
行级触发，不支持语句级触发。

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5.1 创建触发器
语法结构：

create trigger trigger_name
before/after insert/update/delete
on tbl_name
[ for each row ] -- 行级触发器
begin
trigger_stmt ;
end;

通过触发器记录 emp 表的数据变更日志 , 包含增加, 修改 , 删除 ;

首先创建一张日志表 :
create table emp_logs(
id int(11) not null auto_increment,
operation varchar(20) not null comment '操作类型, insert/update/delete',
operate_time datetime not null comment '操作时间',
operate_id int(11) not null comment '操作表的ID',
operate_params varchar(500) comment '操作参数',
primary key(`id`)
)engine=innodb default charset=utf8;


创建 insert 型触发器，完成插入数据时的日志记录 :
DELIMITER $
create trigger emp_logs_insert_trigger
after insert
on emp
for each row
begin
insert into emp_logs (id,operation,operate_time,operate_id,operate_params)
values(null,'insert',now(),new.id,concat('插入后(id:',new.id,', name:',new.name,',
age:',new.age,', salary:',new.salary,')'));
end $
DELIMITER ;

创建 update 型触发器，完成更新数据时的日志记录 :
DELIMITER $
create trigger emp_logs_update_trigger
after update
on emp
for each row
begin
insert into emp_logs (id,operation,operate_time,operate_id,operate_params)
values(null,'update',now(),new.id,concat('修改前(id:',old.id,', name:',old.name,',
age:',old.age,', salary:',old.salary,') , 修改后(id',new.id, 'name:',new.name,',
age:',new.age,', salary:',new.salary,')'));
end $
DELIMITER ;

创建delete 行的触发器 , 完成删除数据时的日志记录 :

DELIMITER $
create trigger emp_logs_delete_trigger
after delete
on emp
for each row
begin
insert into emp_logs (id,operation,operate_time,operate_id,operate_params)
values(null,'delete',now(),old.id,concat('删除前(id:',old.id,', name:',old.name,',
age:',old.age,', salary:',old.salary,')'));
end $
DELIMITER ;

5.2删除触发器
drop trigger [schema_name.]trigger_name
如果没有指定 schema_name，默认为当前数据库 。

5.3查看触发器
可以通过执行 SHOW TRIGGERS 命令查看触发器的状态、语法等信息。

show triggers；
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