1.索引
1.1概念
索引是一种特殊的文件，包含着对数据表里所有记录的引用指针。可以对表中的一列或多列创建索引，并指定索引的类型，各类索引有各自的数据结构实现。（具体细节在后续的数据库原理课程讲解）
1.2作用
- 数据库中的表、数据、索引之间的关系，类似于书架上的图书、书籍内容和书籍目录的关系。
- 索引所起的作用类似书籍目录，可用于快速定位、检索数据。
- 索引对于提高数据库的性能有很大的帮助。
1.3使用场景
要考虑对数据库表的某列或某几列创建索引，需要考虑以下几点：
- 数据量较大，且经常对这些列进行条件查询。
- 该数据库表的插入操作，及对这些列的修改操作频率较低。
- 索引会占用额外的磁盘空间
满足以上条件时，考虑对表中的这些字段创建索引，以提高查询效率。
反之，如果非条件查询列，或经常做插入、修改操作，或磁盘空间不足时，不考虑创建索引。
1.4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。
- 查看索引
show index from 表名;
案例：查看学生表已有的索引
show index from student;
- 创建索引
对于非主键、非唯一约束、非外键的字段，可以创建普通索引
create index 索引名 on 表名(字段名);
案例：创建班级表中，name字段的索引
create index idx_classes_name on classes(name);
- 删除索引
drop index 索引名 on 表名;
案例：删除班级表中name字段的索引
drop index idx_classes_name on classes;
1.5案例
准备测试表：
-- 创建用户表
DROP TABLE IF EXISTS test_user;
CREATE TABLE test_user (
id_number INT,
name VARCHAR(20) comment '姓名',
age INT comment '年龄',
create_time timestamp comment '创建日期'
);
准备测试数据，批量插入用户数据（操作耗时较长，约在1小时+）：
-- 构建一个8000000条记录的数据
-- 构建的海量表数据需要有差异性，所以使用存储过程来创建， 拷贝下面代码就可以了，暂时不用理解
-- 产生名字
drop function if exists rand_name;
delimiter $$
create function rand_name(n INT, l INT)
returns varchar(255)
begin
declare return_str varchar(255) default '';
declare i int default 0;
while i < n do
if i=0 then
set return_str = rand_string(l);
else
set return_str =concat(return_str,concat(' ', rand_string(l)));
end if;
set i = i + 1;
end while;
return return_str;
end $$
delimiter ;
-- 产生随机字符串
drop function if exists rand_string;
delimiter $$
create function rand_string(n INT)
returns varchar(255)
begin
declare lower_str varchar(100) default
'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
declare upper_str varchar(100) default
'ABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
declare return_str varchar(255) default '';
declare i int default 0;
declare tmp int default 5+rand_num(n);
while i < tmp do
if i=0 then
set return_str
=concat(return_str,substring(upper_str,floor(1+rand()*26),1));
else
set return_str
=concat(return_str,substring(lower_str,floor(1+rand()*26),1));
end if;
set i = i + 1;
end while;
return return_str;
end $$
delimiter ;
-- 产生随机数字
drop function if exists rand_num;
delimiter $$
create function rand_num(n int)
returns int(5)
begin
declare i int default 0;
set i = floor(rand()*n);
return i;
end $$
delimiter ;
-- 向用户表批量添加数据
drop procedure if exists insert_user;
delimiter $$
create procedure insert_user(in start int(10),in max_num int(10))
begin
declare i int default 0;
set autocommit = 0;
repeat
set i = i + 1;
insert into test_user values ((start+i) ,rand_name(2,
5),rand_num(120),CURRENT_TIMESTAMP);
until i = max_num
end repeat;
commit;
end $$
delimiter ;
-- 执行存储过程，添加8000000条用户记录
call insert_user(1, 8000000);
查询 id_number为778899的用户信息：
-- 可以看到耗时4.93秒，这还是在本机一个人来操作，在实际项目中，如果放在公网中，假如同时有1000
个人并发查询，那很可能就死机。
select * from test_user where id_number=556677;
可以使用explain来进行查看SQL的执行：
explain select * from test_user where id_number=556677;
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: test_user
type: ALL
possible_keys: NULL
key: NULL <== key为null表示没有用到索引
key_len: NULL
ref: NULL
rows: 6
Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)
为提供查询速度，创建 id_number字段的索引：
create index idx_test_user_id_number on test_user(id_number);
换一个身份证号查询，并比较执行时间：
select * from test_user where id_number=776655;
可以使用explain来进行查看SQL的执行：
explain select * from test_user where id_number=776655;
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: test_user
type: ref
possible_keys: idx_test_user_id_number
key: idx_test_user_id_number <= key用到了idx_test_user_id_number
key_len: NULL
ref: const
rows: 1
Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)
索引保存的数据结构主要为B+树，及hash的方式，实现原理会在以后数据库原理的部分讲解。
B树：
B树的数据存储在叶子结点和非叶子结点上都有。
B+树：
2.事务
当一个事务修改某个数据后，另一事务对该数据进行了读取，由于某种原因前一事务撤销了对改数据的修改，即将修改过的数据恢复原值，那么后一事务读到的数据与数据可得不一致，称之为读脏数据
2.1为什么使用事务
准备测试表：
drop table if exists accout;
create table accout(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20) comment '账户名称',
money decimal(11,2) comment '金额'
);
insert into accout(name, money) values
('阿里巴巴', 5000),
('四十大盗', 1000);
比如说，四十大盗把从阿里巴巴的账户上偷盗了2000元
-- 阿里巴巴账户减少2000
update accout set money=money-2000 where name = '阿里巴巴';
-- 四十大盗账户增加2000
update accout set money=money+2000 where name = '四十大盗';
假如在执行以上第一句SQL时，出现网络错误，或是数据库挂掉了，阿里巴巴的账户会减少2000，但是四十大盗的账户上就没有了增加的金额。
解决方案：使用事务来控制，保证以上两句SQL要么全部执行成功，要么全部执行失败。
2.2事务的概念
事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要么全部成功，要么全部失败。
在不同的环境中，都可以有事务。对应在数据库中，就是数据库事务。
2.3使用
（1）开启事务：start transaction;
（2）执行多条SQL语句
（3）回滚或提交：rollback/commit;
说明：rollback即是全部失败，commit即是全部成功。
start transaction;
-- 阿里巴巴账户减少2000
update accout set money=money-2000 where name = '阿里巴巴';
-- 四十大盗账户增加2000
update accout set money=money+2000 where name = '四十大盗';
commit;
事务的特性及设置，会在后续数据库原理部分进一步讲解。
3.内容重点总结
索引：
（1）对于插入、删除数据频率高的表，不适用索引
（2）对于某列修改频率高的，该列不适用索引
（3）通过某列或某几列的条件查询频率高的，可以对这些列创建索引
事务：
start transaction;
...
rollback/commit;