SQL数据库基础笔记(一)

SQL Server数据库基础笔记(一)

数据库隔离级别

首先了解几个基本概念：

脏读：一个事务读取了另一个事务还未提交的数据

不可重复读：指在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同

比如：如果不考虑脏读的情况，假设事务A，事务B，事务C同时执行，事务A在整个执行阶段，将某个数据项的值由1加到10，然后进行事务提交。在此过程中，事务B进行读取，只可能读取到1和最终值10。之后事务B并没有结束，事务C再次将该项的值由10加到20，然后进行事务提交。在此过程中，事务B再次进行读取，只可能读取到10和最终值20。因此事务B在执行过程中有可能两次读取结果不同。

幻读：指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致

比如：如果不考虑脏读和不可重复读的情况，假设事务A对一个表中的某个数据项设置为1，这种修改涉及到表中的全部数据行，与此同时，事务B向表中插入一条新的数据且该数据项为2，那么此时操作事务A 的用户就会发现表中有一条数据的该数据项居然不是1，好像发生了幻觉。

不可重复读和幻读的区别在于：

不可重复读：在同一事物中，两次读取同一数据，得到内容不同
幻读：同一事物中，用同样的操作读取两次，得到的记录数不同

为了解决以上这些问题，保证事务与事务之间的隔离性，数据库中对事务的隔离级别做出了限制，分别在一定程度上对以上问题进行了解决。

在标准SQL规范中，定义了四个事务隔离级别。

读未提交。最低级别，以上问题均无法解决。
读已提交。可避免脏读情况发生。
可重复读取。可避免脏读、不可重复读情况的发生。保证在事务的处理过程中，多次读取同一个数据的时候，其值都和事务开始的时候是一致的。这也是为何下图中只能读取到1的原因。
串行化。最严格的事务隔离级别，要求所有事务被串行执行，不能并发执行，可避免脏读、不可重复读、幻读情况的发生。

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数据库锁

在SQL Server中，每一个查询都会找到最短路径实现自己的目标。如果数据库只接受一个连接一次只执行一个查询。那么查询当然是要多快好省的完成工作。但对于大多数数据库来说是需要同时处理多个查询的。这些查询并不会像绅士那样排队等待执行，而是会找最短的路径执行。因此，就像十字路口需要一个红绿灯那样，SQL Server也需要一个红绿灯来告诉查询:什么时候走，什么时候不可以走。这个红绿灯就是锁。

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SQL Server通过锁，就像十字路口的红绿灯那样，告诉所有并发的连接，在同一时刻上，哪些资源可以读取，哪些资源可以修改。前面说到，查询本身可不是什么绅士，所以需要被监管。当一个事务需要访问的资源加了其所不兼容的锁，SQL Server会阻塞当前的事务来达成所谓的隔离性。直到其所请求资源上的锁被释放

死锁：当两个进程都持有一个或一组锁时，而另一个进程持有的锁和另一个进程视图获得的锁不兼容时。就会发生死锁。这个概念如图所示

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锁的分类：

从数据库系统的角度来看：分为独占锁（即排他锁）、共享锁、更新锁
从程序员的角度看：分为乐观锁、悲观锁

数据类型转换（cast 和 convert函数）

CAST（）函数语法：CAST （ AS <data_ type>[ length ]）

CONVERT（）函数语法：CONVERT （<data_ type>[ length ]， [， style]）

data_type为SQL Server系统定义的数据类型，用户自定义的数据类型不能在此使用
length用于指定数据的长度，缺省值为30
把char或varchar类型转换为诸如int或samllint这样的integer类型、结果必须是带正号（+）或负号（-）的数值
text类型到char或varchar类型转换最多为8000个字符，即char或varchar数据类型是最大长度
image类型存储的数据转换到binary或barbinary类型，最多为8000个字符
把整数值转换为money或smallmoney类型，按定义的国家的货币单位来处理，如人民币、美元、英镑等
bit类型的转换把非零值转换为1，并仍以BIT类型存储
试图转换到不同长度的数据类型，会截短转换值并在转换值后显示“+”，以标识发生了这种截断
用convert()函数的style 选项能以不同的格式显示日期和时间。style 是将datetime 和smalldatetime 数据转换为字符串时所选用的由SQL Server 系统提供的转换样式编号，不同的样式编号有不同的输出格式

字符串函数stuff()

说明：STUFF 函数将字符串插入到另一个字符串中。它从第一个字符串的开始位置删除指定长度的字符；然后将第二个字符串插入到第一个字符串的开始位置。

语法：STUFF ( character_expression , start , length , replaceWith_expression )

参数：

character_expression：字符数据的表达式。 character_expression 可以是常量、变量，也可以是字符列或二进制数据列。
start：一个整数值(从1开始)，指定删除和插入的开始位置。start 的类型可以是 bigint。（如果 start 为负或为零，则返回空字符串；如果 start 的长度大于第一个 character_expression，则返回空字符串。）
length：一个整数，指定要删除的字符数。 length 的类型可以是 bigint。（如果 length 为负，则返回空字符串；如果 length 的长度大于character_expression，则最多可以删除到character_expression 中的最后一个字符；如果 length 为零，则不删除字符直接在指定位置插入内容。）
replaceWith_expression：字符数据的表达式。 replaceWith_expression 可以是常量、变量，也可以是字符列或二进制数据列。此表达式从 start 开始替换 length 个字符的 character_expression。（如果 replaceWith_expression 为 NULL，则在不插入任何内容的情况下删除字符。）
返回类型：如果 character_expression 是支持的字符数据类型之一，则返回字符数据。如果 character_expression 是支持的二进制数据类型之一，则返回二进制数据。

实例：

从第一个字符串 ABCDEFG的第 2 个位置 (B) 开始删除3个字符，然后在删除位置插入第二个字符串，从而创建并返回一个字符串

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如果 start 为负或为零，则返回空字符串

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如果 start 的长度大于第一个 character_expression，则返回空字符串。

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如果 length 为负，则返回空字符串

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如果 length 的长度大于character_expression，则最多可以删除到character_expression 中的最后一个字符。

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如果 length 为零，则不删除字符直接在指定位置插入内容

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如果 replaceWith_expression 为 NULL，则在不插入任何内容的情况下删除字符。

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临时表

临时表与永久表相似，但临时表存储在tempdb中，当关闭sql连接的时候，临时表就会自动删除，普通表不会。临时表有两种类型：本地和全局。它们在名称、可见性以及可用性上有区别。

本地临时表就是用户在创建表的时候添加了“#”前缀的表，其特点是根据数据库连接独立。只有创建本地临时表的数据库连接有表的访问权限，其它连接不能访问该表；
不同的数据库连接中，创建的本地临时表虽然“名字”相同，但是这些表之间相互并不存在任何关系；在SQLSERVER中，通过特别的命名机制保证本地临时表在数据库连接上的独立性。
真正的临时表利用了数据库临时表空间，由数据库系统自动进行维护，因此节省了表空间。并且由于临时表空间一般利用虚拟内存，大大减少了硬盘的I/O次数，因此也提高了系统效率。
临时表在事务完毕或会话完毕数据自动清空，不必记得用完后删除数据。

本地临时表

本地临时表的名称以单个数字符号 (#) 打头；它们仅对当前的用户连接（也就是创建本地临时表的connection）是可见的；当用户从 SQL Server 实例断开连接时被删除

举个栗子：

--在一个数据库连接中用如下语句创建本地临时表#Temp
--数据库连接1
CREATE TABLE #Temp
(
    id int,
    customer_name nvarchar(50),
    age int
)
--然后同时启动数据库连接2，执行查询#Temp的操作
--数据库连接2
select * from #temp

结果显示，数据库连接2找不到表#Temp。这说明#Temp这张临时表，只是对创建它的数据库连接1可见，而对于数据库连接2来说是不可见的

数据库连接2：

在这里插入图片描述

全局临时表

全局临时表的名称以两个数字符号 (##) 打头，创建后对任何数据库连接都是可见的，当所有引用该表的数据库连接从 SQL Server 断开时被删除。

--数据库连接1
CREATE TABLE ##Temp
(
    id int,
    customer_name nvarchar(50),
    age int
)

INSERT INTO ##Temp VALUES(1,'老王',20),(2,'老张',30),(3,'老李',25)
--接着我们在数据库连接2中，查询##Temp的数据
--数据库连接2
select * from ##Temp

数据库连接2结果：可以成功访问到数据库连接1创建的全局临时表##Temp

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但是如果我们现在关闭数据连接1，然后再执行数据库连接2的##Temp查询语句：

关闭数据库连接1，然后数据库连接2再次执行：

select * from ##Temp

在这里插入图片描述

我们发现关闭数据库连接1后，数据库连接2就找不到全局临时表##Temp了。这是因为数据库连接1被关闭后，数据库连接2此时也没有语句正在使用临时表##Temp，所以Sqlserver认为此时已经没有数据库连接在引用全局临时表##Temp了，就将##Temp释放掉了

接下来，我们尝试在数据库连接2中对全局临时表##Temp持有事务中的排他锁（X锁）后，然后关闭数据库连接1.

--数据库连接1
CREATE TABLE ##Temp
(
    id int,
    customer_name nvarchar(50),
    age int
)

INSERT INTO ##Temp VALUES(1,'老王',20),(2,'老张',30),(3,'老李',25)
--数据库连接2
BEGIN TRAN
select * from ##Temp with(xlock)
--关闭数据库连接1，然后数据库连接2执行
select * from ##temp

在这里插入图片描述

O ##Temp VALUES(1,‘老王’,20),(2,‘老张’,30),(3,‘老李’,25)
–数据库连接2
BEGIN TRAN
select * from ##Temp with(xlock)
–关闭数据库连接1，然后数据库连接2执行
select * from ##temp


[外链图片转存中...(img-RBXE7ORc-1607670582074)]

结果显示我们尽管关闭了数据库连接1，但是由于数据库连接2在事务中一直持有全局临时表##Temp的排他锁（X锁），所以临时表##Temp并没有随着数据库连接1的关闭而被释放掉，只要数据库连接2中启动的事务没有被回滚或提交，那么数据库连接2会一直持有临时表##Temp的排他锁，这时Sqlserver会认为还有数据库连接正在引用全局临时表##Temp，所以##Temp不会被释放掉