MySQL数据库高级篇_视图、事务、索引

MySQL数据库高级篇

视图

对于复杂的查询SQL语句,往往是由多个表进行关联查询才得到的,如果数据库因为需求等原因发生了改变,为了保证查询出来的数据与之前相同,则需要在多个地方进行修改,而且维护起来非常麻烦,这个时候我们就可以通过 定义视图 的方式来解决。

什么是视图?

通俗一点来说,'视图' 其实就是一个 'SELECT' 语句的结果集。 所以我们在使用视图 的时候,主要的工作就落在创建这条SQL查询语句上。

视图的本质是对若干个基本表/引用表的引用,一张虚表(也可以理解为假的表),查询语句执行的结果, 实际上并不存储实际的数据(基本表/引用表数据发生改变的情况下,视图的查询执行的结果,也会跟着改变)。

视图的优点是查询操作,减少复杂的SQL语句,增强可读性。

定义视图

  • 建议视图命名以’v_'开头
create view 视图名称 as select语句;

查看试图

  • 查看表会将所有的视图也列出来
show tables;

使用视图

  • 视图的用途就是查询
select * from v_stu_score;

删除视图

  • drop view 视图名称;
drop view v_stu_sco;

视图的Demo

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视图的作用

  • 提高了重用性,就像一个函数
  • 对数据库重构,却不影响程序的运行
  • 提高了安全性能,可以对不同的用户
  • 让数据更加清晰

一般大公司有自己的数据库设计规范,比如禁止使用视图之类的情况。

事务

什么是事务?

事务广泛的运用于订单系统、银行系统等多种场景

例如:

	A用户和B用户是银行的储户,现在A要给B转账500元,那么需要做以下几件事:

		1、检查A的账户余额>500元;
		2、A 账户中扣除500元;
		3、B 账户中增加500元;

正常的流程走下来,A账户扣了500,B账户加了500,皆大欢喜。

那如果A账户扣了钱之后,系统出故障了呢?A白白损失了500,而B也没有收到本该属于他的500。

以上的案例中,隐藏着一个前提条件:A扣钱和B加钱,要么同时成功,要么同时失败。事务的需求就在于此

所谓事务,它是一个操作序列,这些操作要么都执行,要么都不执行,它是一个不可分割的工作单位。

例如,银行转帐工作:从一个帐号扣款并使另一个帐号增款,这两个操作要么都执行,要么都不执行。所以,应该把他们看成一个事务。事务是数据库维护数据一致性的单位,在每个事务结束时,都能保持数据一致性.

事务四大特性(简称ACID)

  • 原子性(Atomicity)
  • 一致性(Consistency)
  • 隔离性(Isolation)
  • 持久性(Durability)

以下内容出自《高性能MySQL》第三版,了解事务的ACID及四种隔离级有助于我们更好的理解事务运作。

下面举一个银行应用是解释事务必要性的一个经典例子。假如一个银行的数据库有两张表:支票表(checking)和储蓄表(savings)。现在要从用户Jane的支票账户转移200美元到她的储蓄账户,那么至少需要三个步骤:

检查支票账户的余额高于或者等于200美元。
从支票账户余额中减去200美元。
在储蓄帐户余额中增加200美元。

上述三个步骤的操作必须打包在一个事务中,任何一个步骤失败,则必须回滚所有的步骤。

可以用START TRANSACTION语句开始一个事务,然后要么使用COMMIT提交将修改的数据持久保存,要么使用ROLLBACK撤销所有的修改。事务SQL的样本如下:

1、start transaction;
2、select balance from checking where customer_id = 10233276;
3、update checking set balance = balance - 200.00 where customer_id = 10233276;
4、update savings set balance = balance + 200.00 where customer_id = 10233276;
5、commit;

一个很好的事务处理系统,必须具备这些标准特性

  • 原子性(atomicity)

一个事务必须被视为一个不可分割的最小工作单元,整个事务中的所有操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚,对于一个事务来说,不可能只执行其中的一部分操作,这就是事务的原子性

  • 一致性(consistency)

数据库总是从一个一致性的状态转换到另一个一致性的状态。(在前面的例子中,一致性确保了,即使在执行第三、四条语句之间时系统崩溃,支票账户中也不会损失200美元,因为事务最终没有提交,所以事务中所做的修改也不会保存到数据库中。)

  • 隔离性(isolation)

通常来说,一个事务所做的修改在最终提交以前,对其他事务是不可见的。(在前面的例子中,当执行完第三条语句、第四条语句还未开始时,此时有另外的一个账户汇总程序开始运行,则其看到支票帐户的余额并没有被减去200美元。)

  • 持久性(durability)

一旦事务提交,则其所做的修改会永久保存到数据库。(此时即使系统崩溃,修改的数据也不会丢失。)

事务命令

  • 表的引擎类型必须是innodb类型才可以使用事务,这是mysql表的默认引擎。

查看表的创建语句,可以看到engine=innodb

-- 选择数据库
use jing_dong;
-- 查看goods表
show create table goods;

开启事务,命令如下:

  • 开启事务后执行修改命令,变更会维护到本地缓存中,而不维护到物理表中
begin;
或者
start transaction;

提交事务,命令如下

  • 将缓存中的数据变更维护到物理表中
commit;

回滚事务,命令如下:

  • 放弃缓存中变更的数据
rollback;

注意

  • 修改数据的命令会自动的触发事务,包括insert、update、delete
  • 而在SQL语句中有手动开启事务的原因是:可以进行多次数据的修改,如果成功一起成功,否则一起会滚到之前的数据

索引

一般的应用系统对比数据库的读写比例在10:1左右(即有10次查询操作时有1次写的操作),而且插入操作和更新操作很少出现性能问题,遇到最多、最容易出问题还是一些复杂的查询操作,所以查询语句的优化显然是重中之重。

当数据库中数据量很大时,查找数据会变得很慢,这时候就会使用到优化解决方案:索引。

什么是索引?

索引是一种特殊的文件(InnoDB数据表上的索引是表空间的一个组成部分),它们包含着对数据表里所有记录的引用指针。

更通俗的说,数据库索引好比是一本书前面的目录,能加快数据库的查询速度。

索引的目的

索引的目的在于提高查询效率,可以类比字典,如果要查“mysql”这个单词,我们肯定需要定位到m字母,然后从下往下找到y字母,再找到剩下的sql。如果没有索引,那么你可能需要把所有单词看一遍才能找到你想要的,如果我想找到m开头的单词呢?或者ze开头的单词呢?是不是觉得如果没有索引,这个事情根本无法完成?

索引的原理

除了词典,生活中随处可见索引的例子,如火车站的车次表、图书的目录等。它们的原理都是一样的,通过不断的缩小想要获得数据的范围来筛选出最终想要的结果,同时把随机的事件变成顺序的事件,也就是我们总是通过同一种查找方式来锁定数据。

数据库也是一样,但显然要复杂许多,因为不仅面临着等值查询,还有范围查询(>、<、between、in)、模糊查询(like)、并集查询(or)等等。数据库应该选择怎么样的方式来应对所有的问题呢?我们回想字典的例子,能不能把数据分成段,然后分段查询呢?最简单的如果1000条数据,1到100分成第一段,101到200分成第二段,201到300分成第三段……这样查第250条数据,只要找第三段就可以了,一下子去除了90%的无效数据。

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索引的使用

  • 查看索引
show index from 表名;
  • 创建索引
    • 如果指定字段是字符串,需要指定长度,建议长度与定义字段时的长度一致
    • 字段类型如果不是字符串,可以不填写长度部分
create index 索引名称 on 表名(字段名称(长度))
  • 删除索引
drop index 索引名称 on 表名;

索引Demo

创建测试表testindex

create table test_index(title varchar(10));

使用python程序(ipython也可以)通过pymsql模块 向表中加入十万条数据

from pymysql import connect

def main():
    # 创建Connection连接
    conn = connect(host='localhost',port=3306,database='jing_dong',user='root',password='mysql',charset='utf8')
    # 获得Cursor对象
    cursor = conn.cursor()
    # 插入10万次数据
    for i in range(100000):
        cursor.execute("insert into test_index values('ha-%d')" % i)
    # 提交数据
    conn.commit()

if __name__ == "__main__":
    main()

查询

  • 开启运行时间监测:
set profiling=1;
  • 查找第1万条数据ha-99999
select * from test_index where title='ha-99999';
  • 查看执行的时间:
show profiles;
  • 为表title_index的title列创建索引:
create index title_index on test_index(title(10));
  • 执行查询语句:
select * from test_index where title='ha-99999';
  • 再次查看执行的时间
show profiles;

注意:

要注意的是,建立太多的索引将会影响更新和插入的速度,因为它需要同样更新每个索引文件。对于一个
经常需要更新和插入的表格,就没有必要为一个很少使用的where字句单独建立索引了,对于比较小的表,
排序的开销不会很大,也没有必要建立另外的索引。

建立索引会占用磁盘空间

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