MySQL基础04 - 存储引擎、事务、索引、视图、DBA命令、三范式

/*
2、存储引擎

	2.1、完整的建表语句
	CREATE TABLE `t_x` (
	  `id` int(11) DEFAULT NULL
	) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
	注意:在MySQL当中,凡是标识符是可以使用飘号括起来的,最好别用,不通用。
	
	建表的时候可以指定存储引擎,也可以指定字符集。
	mysql默认使用的引擎是InnoDB方式。
	默认采用的字段集是UTF8
	
	2.2、什么是存储引擎
	存储引擎这个名字只有在mysql中存在。(Oracle中有对应的机制,但是不叫作存储引擎。Oracle中没有特殊的名字,就是“表的存储方式”)
	mysql支持很多的存储引擎,每一个存储引擎都对应了一种不同的存储方式。
	每一个存储引擎都有自己的优缺点,需要在合适的时机选择合适的存储引擎。
	
	2.3、查看mysql支持的存储引擎。
	show engines \G
	查询版本指令: select version();
	mysql 5.5.36版本支持的存储引擎有9个:
	*************************** 1. row ***************************
	      Engine: FEDERATED
	     Support: NO
	     Comment: Federated MySQL storage engine
	Transactions: NULL
	          XA: NULL
	  Savepoints: NULL
	*************************** 2. row ***************************
	      Engine: MRG_MYISAM
	     Support: YES
	     Comment: Collection of identical MyISAM tables
	Transactions: NO
	          XA: NO
	  Savepoints: NO
	*************************** 3. row ***************************
	      Engine: MyISAM
	     Support: YES
	     Comment: MyISAM storage engine
	Transactions: NO
	          XA: NO
	  Savepoints: NO
	*************************** 4. row ***************************
	      Engine: BLACKHOLE
	     Support: YES
	     Comment: /dev/null storage engine (anything you write to it disappears)
	Transactions: NO
	          XA: NO
	  Savepoints: NO
	*************************** 5. row ***************************
	      Engine: CSV
	     Support: YES
	     Comment: CSV storage engine
	Transactions: NO
	          XA: NO
	  Savepoints: NO
	*************************** 6. row ***************************
	      Engine: MEMORY
	     Support: YES
	     Comment: Hash based, stored in memory, useful for temporary tables
	Transactions: NO
	          XA: NO
	  Savepoints: NO
	*************************** 7. row ***************************
	      Engine: ARCHIVE
	     Support: YES
	     Comment: Archive storage engine
	Transactions: NO
	          XA: NO
	  Savepoints: NO
	*************************** 8. row ***************************
	      Engine: InnoDB
	     Support: DEFAULT
	     Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys
	Transactions: YES
	          XA: YES
	  Savepoints: YES
	*************************** 9. row ***************************
	      Engine: PERFORMANCE_SCHEMA
	     Support: YES
	     Comment: Performance Schema
	Transactions: NO
	          XA: NO
	  Savepoints: NO
	9 rows in set (0.00 sec)
	
	2.4 常见的存储引擎
	
	Engine: MyISAM
	     Support: YES
	     Comment: MyISAM storage engine
	Transactions: NO
	          XA: NO
	  Savepoints: NO
	
	MyISAM这种存储引擎不支持事务。
	MyISAM是mysql最常用的存储引擎,但是这种引擎不是默认的。
	MyISAM采用三个文件组织一张表;
		xxx.frm(存储格式的文件)
		xxx.MYD(存储表中数据的文件)
		xxx.MYI(存储表中索引的文件)
	优点:可被压缩,节省存储空间。并且可以转换为只读表,提高检索效率。
	缺点:不支持事务。
--------------------------------------------------	
		  Engine: InnoDB
		 Support: DEFAULT
		 Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys
	Transactions: YES
	          XA: YES
	  Savepoints: YES
	  优点:支持事务、行级锁、外键等。这种存储引擎数据的安全得到保障。
	  表的结构存储在xxx.frm文件中
	  数据存储在tablespace这样的表空间中(逻辑概念),无法被压缩,无法转换成只读。
	  这种InnoDB存储引擎在MySQL数据库崩溃之后提供自动恢复机制。
	  InnoDB支持级联删除和级联更新。
--------------------------------------------------
 		  Engine: MEMORY
	     Support: YES
	     Comment: Hash based, stored in memory, useful for temporary tables
	Transactions: NO
	          XA: NO
	  Savepoints: NO
	  缺点:不支持事务,数据容易丢失,因为所有数据和索引存储在内存当中的。
	  优点:查询速度最快。
	  以前叫做HEPA引擎。
	  
3、事务(Transaction)

	3.1、什么是事务?
	
		一个事务是一个完整的业务逻辑单元,不可再分。
		
		比如:银行账户转账,从A账户向B账户转账10000,需要执行两条update语句。
		update t_act set balance = balance - 10000 where actno = 'act-001';
		update t_act set balance = balance + 10000 where actno = 'act-002';
		以上两条DML语句必须同时成功,或者同时失败,不允许出现一条成功,一条失败。
		要想保证以上的两条DML语句同时成功或者同时失败,那么就需要使用数据库的“事务机制”。 
	
	3.2、和事务相关的语句只有:DML语句。(insert delete update)
		为什么?因为它们这三个语句都是和数据库表当中的“数据”相关的。
		事务的存在是为了保证数据的完整性、安全性。
	
	3.3、假设所有的业务都能使用一条DML语句搞定,还需要事务机制吗?
		不需要事务。
		但实际情况不是这样的,通常一个“事儿(事务【业务】)”需要多条DML语句共同联合完成。
	
	3.4、事务的特性?
		事务包括四大特性:ACID
		A:原子性:事务是最小的工作单元,不可再分。
		C:一致性:事务必须保证多条DML语句同时成功或者同时失败。
		I:隔离性:事务A与事务B之间具有隔离。
		D:持久性:最终数据持久化到硬盘文件中,事务才算成功的结束。
	
	3.5、关于事务之间的隔离性
		事务隔离性存在隔离级别,理论上隔离级别包括4个:
			第一级别:读未提交(read uncommitted)
				对方事务还没有提交,我们当前事务可以读取到对方未提交的数据。
				读未提交存在脏读(Dirty Read)现象:表示读到了脏的数据。
			第二级别:读已提交(Read committed)
				对方事务提交之后的数据我方可以读取到。
				这种隔离级别解决了:脏读现象没有了。
				读已提交存在的问题是:不可重复读。
			第三级别:可重复读(repeatable read) 
				这种隔离级别解决了:不可重复读问题。
				这种隔离级别存在的问题是:读取到的数据是幻象。
			第四级别:序列化读/串行化读
				解决了所有问题。
				效率低。需要事务排队。
			
			oracle数据库默认的隔离级别是:读已提交。
			mysql数据库默认的隔离级别是:可重复读。
			
	3.6、演示事务
	
		* mysql事务默认情况下是自动提交的。
		(什么是自动提交?只要执行任意一条DML语句则提交一次。)怎么关闭自动提交?start transaction;
		
		* 准备表:
			drop table if exists t_user; 
			create table t_user(
				id int primary key auto_increment,
				username varchar(255)
			); 
		
		* 演示:mysql中的事务是自动提交的,只要执行一次,则提交一次。
		mysql> select * from t_user;
		+----+----------+
		| id | username |
		+----+----------+
		|  1 | zs       |
		+----+----------+
		1 row in set (0.00 sec)
		
		mysql> rollback;
		Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
		
		mysql> select * from t_user;
		+----+----------+
		| id | username |
		+----+----------+
		|  1 | zs       |
		+----+----------+
		1 row in set (0.00 sec)
		
		* 演示:使用start transaction;关闭自动提交机制。
	mysql> start transaction;
	Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
	
	mysql> insert into t_user(username) values('lisi');
	Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
	
	mysql> select * from t_user;
	+----+----------+
	| id | username |
	+----+----------+
	|  1 | zs       |
	|  2 | lisi     |
	+----+----------+
	2 rows in set (0.00 sec)
	
	mysql> insert into t_user(username) values('wangwu');
	Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
	
	mysql> select * from t_user;
	+----+----------+
	| id | username |
	+----+----------+
	|  1 | zs       |
	|  2 | lisi     |
	|  3 | wangwu   |
	+----+----------+
	3 rows in set (0.00 sec)
	
	mysql> rollback;
	Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
	
	mysql> select * from t_user;
	+----+----------+
	| id | username |
	+----+----------+
	|  1 | zs       |
	+----+----------+
	1 row in set (0.00 sec)
	----------------------------------------------------------
	mysql> start transaction;
	Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
	
	mysql> insert into t_user(username) values('wangwu');
	Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
	
	mysql> insert into t_user(username) values('rose');
	Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
	
	mysql> insert into t_user(username) values('jack');
	Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
	
	mysql> select * from t_user;
	+----+----------+
	| id | username |
	+----+----------+
	|  1 | zs       |
	|  4 | wangwu   |
	|  5 | rose     |
	|  6 | jack     |
	+----+----------+
	4 rows in set (0.00 sec)
	
	mysql> commit;
	Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
	
	mysql> select * from t_user;
	+----+----------+
	| id | username |
	+----+----------+
	|  1 | zs       |
	|  4 | wangwu   |
	|  5 | rose     |
	|  6 | jack     |
	+----+----------+
	4 rows in set (0.00 sec)
	
	mysql> rollback;
	Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
	
	mysql> select * from t_user;
	+----+----------+
	| id | username |
	+----+----------+
	|  1 | zs       |
	|  4 | wangwu   |
	|  5 | rose     |
	|  6 | jack     |
	+----+----------+
	4 rows in set (0.00 sec)

3.7、使用两个事务演示以上的隔离级别

	第一:read uncommitted
		设置事务的隔离级别:set global transaction isolation level read uncommitted;
		查看事务的全局隔离级别:select @@global.tx_isolation;
		+-----------------------+
		| @@global.tx_isolation |
		+-----------------------+
		| READ-UNCOMMITTED      |
		+-----------------------+
	
	第二:演示read committed
		mysql> set global transaction isolation level read committed;
	Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
	
		mysql> select @@global.tx_isolation;
		+-----------------------+
		| @@global.tx_isolation |
		+-----------------------+
		| READ-COMMITTED        |
		+-----------------------+
	
	第三:演示repeatable read
		mysql> set global transaction isolation level repeatable read;
		Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
		
		mysql> select @@global.tx_isolation;
		+-----------------------+
		| @@global.tx_isolation |
		+-----------------------+
		| REPEATABLE-READ       |
		+-----------------------+
		1 row in set (0.00 sec)
	
	第四:演示serializable
		mysql> set global transaction isolation level serializable;
		Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
		
		mysql> select @@global.tx_isolation;
		+-----------------------+
		| @@global.tx_isolation |
		+-----------------------+
		| SERIALIZABLE          |
		+-----------------------+
		1 row in set (0.00 sec)

4、索引
	
	4.1、什么是索引?有什么用?
		索引就相当于一本书的目录,通过目录可以快速的找到对应的资源。
		在数据库方面,查询一张表的时候有两种检索方式:
			第一种方式:全表扫描。
			第二种方式:根据索引检索(效率很高)	
		索引为什么可以提高检索效率呢?
			其实最根本的原理是缩小了扫描的范围。
		索引虽然可以提高检索效率,但是不能随意的添加索引,因为索引也是数据库当中的对象,也需要数据库不断的维护。是有维护成本的。比如,表中的数据经常被修改这样就不适合添加索引。因为数据一旦修改,索引需要重新排序,进行维护。
		添加索引是给某一个字段,或者说某些字段添加索引。
		select ename,sal from emp where  enmae = 'SMITH';
		当ename字段上没有添加索引的时候,以上sql语句会进行全表扫描,扫描ename字段中所有的值。
		当ename字段上添加索引的时候,以上sql语句会根据索引扫描,快速定位。
		
	4.2、怎么创建索引对象?怎么删除索引对象
		创建索引对象
		create index 索引名称 on 表名(字段名);
		删除索引对象
		drop index 索引名称 on 表名;
		
	4.3、什么时候回考虑给字段添加索引?(满足什么条件)
		数据量庞大。(根据客户需求,根据线上的环境)
		该字段很少的DML操作。(因为字段进行修改操作,索引也需要维护)
		该字段经常出现在where字句中。(经常根据哪个字段查询)
		
	4.4、注意:主键和具有unique约束的字段自动会添加索引。
		根据主键查询效率较高,尽量根据主键检索。
		
	4.5、查看sql语句的执行计划。
		mysql> explain select ename,sal from emp where sal = 5000;
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		|  1 | SIMPLE      | emp   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |   14 | Using where |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		给薪资sal字段添加索引:
		create index emp_sal_index on emp(sal);
		mysql> explain select ename,sal from emp where sal = 5000;
		+----+-------------+-------+------+---------------+---------------+---------+-------+------+-------------+
		| id | select_type | table | type | possible_keys | key           | key_len | ref   | rows | Extra       |
		+----+-------------+-------+------+---------------+---------------+---------+-------+------+-------------+
		|  1 | SIMPLE      | emp   | ref  | emp_sal_index | emp_sal_index | 9       | const |    1 | Using where |
		+----+-------------+-------+------+---------------+---------------+---------+-------+------+-------------+
		
	4.6、索引底层采用的数据结构是:B + Tree
	
	4.7、索引的底层实现原理?
*/

示意图
在这里插入图片描述

/*

	4.7、索引的底层实现原理?
	语言简单描述:
		通过B Tree缩小扫描范围,底层索引进行了排序,分区,索引会携带数据在表中的“物理地址”,
		最终通过索引检索到数据之后,获取到关联的物理地址,通过物理地址定位表中的数据,效率是最高的。
			select ename from emp where ename = 'SMITH';
			通过索引转换为:
			select ename from emp where 物理地址=0x3;
			
	4.8、索引的分类?
		单一索引:给单个字段添加索引。
		复合索引:给多个字段联合起来添加1个索引
		主键索引:主键上会自动添加索引
		唯一索引:有unique约束的字段上会自动添加索引
		
	4.9、索引什么时候失效?
		select ename from emp where ename like '%A%';
		模糊查询的时候,第一个通配符使用的是%,这个时候索引是失效的。

5、视图(view)
	
	5.1、什么是视图?
		站在不同的角度看待数据。(同一张表中的数据,通过不同的角度去看待。)
	
	5.2、怎么创建视图?怎么删除视图?
		create view myview as select empno,ename from emp;
		drop view myview;
	
		注意:只有DQL语句才能以视图对象的方式创建出来。
	
	5.3、对视图进行增删改查,会影响到原表数据。(通过视图影响原表数据的,不是直接操作的原表。)
		可以对视图进行CRUD操作。
	
	5.4、面向视图操作
	mysql> select * from myview;
	+-------+--------+
	| empno | ename  |
	+-------+--------+
	|  7369 | SMITH  |
	|  7499 | ALLEN  |
	|  7521 | WARD   |
	|  7566 | JONES  |
	|  7654 | MARTIN |
	|  7698 | BLAKE  |
	|  7782 | CLARK  |
	|  7788 | SCOTT  |
	|  7839 | KING   |
	|  7844 | TURNER |
	|  7876 | ADAMS  |
	|  7900 | JAMES  |
	|  7902 | FORD   |
	|  7934 | MILLER |
	+-------+--------+
	
	create table emp_bak as select * from emp;
	select * from emp_bak;
	create view myview1 as select empno,ename,sal from emp_bak;
	update myview1 set ename='hehe',sal=1 where empno = 7369;//通过视图修改原表数据
	delete from myview1 where empno=7369;//通过视图删除原表数据

	5.5、视图的作用?
		视图可以隐藏表的实现细节,保密级别较高的系统,数据库只对外提供相关的视图,java程序员只对视图对象进行CRUD。
		例如:
		create view myview2 as select empno a,ename b,sal c from emp_bak;
		mysql> select * from myview2;
		+------+--------+---------+
		| a    | b      | c       |
		+------+--------+---------+
		| 7499 | ALLEN  | 1600.00 |
		| 7521 | WARD   | 1250.00 |
		| 7566 | JONES  | 2975.00 |
		| 7654 | MARTIN | 1250.00 |
		| 7698 | BLAKE  | 2850.00 |
		| 7782 | CLARK  | 2450.00 |
		| 7788 | SCOTT  | 3000.00 |
		| 7839 | KING   | 5000.00 |
		| 7844 | TURNER | 1500.00 |
		| 7876 | ADAMS  | 1100.00 |
		| 7900 | JAMES  |  950.00 |
		| 7902 | FORD   | 3000.00 |
		| 7934 | MILLER | 1300.00 |
		+------+--------+---------+
	
6、DBA命令
	
	6.1、将数据库当中的数据导出
		在windows的dos命令窗口中执行:(导出整个数据库)
			mysqldump bjpowernode>D:\SQL\bjpowernode.sql -uroot -p0321
		在windows的dos命令窗口中执行:(导出指定数据库当中的指定表)
			mysqldump bjpowernode emp>D:\SQL\bjpowernode.sql -uroot -p0321
			
	6.2、将数据库当中的数据导入
		create database bjpowernode;
		use bjpowernode;
		source D:\SQL\bjpowernode.sql;
	
7、数据库设计三范式(重点内容,面试经常问)
	
	7.1、什么是设计范式?
		设计表达的依据,按照这个三范式设计的表不会出现数据冗余。

	7.2、三范式都是哪些?
	
		第一范式:任何一张表都应该有主键,并且每个字段原子性不可再分。
		
		第二范式:建立在第一范式的基础上之上,所有非主键字段完全依赖主键,不能产生部分依赖。
		
			多对多?三张表,关系表两个外键。
			t_student学生表
			sno(pk)    sname
			------------------------
			1          张三
			2          李四
			3          王五
			t_teacher 讲师表
			tno(pk)    tname
			-----------------------
			1          王老师
			2          张老师
			3          李老师
			t_student_teacher_realtion 学生讲师关系表
			id(pk)  sno(fk)  tno(fk)
			-------------------------
			1         1         3
			2         1         1
			3         2         2
			4         2         3
			5         3         1
			6         3         3
		第三范式:建立在第二范式的基础之上,所有非主键字段直接依赖主键字段,不能产生传递依赖。
			一对多?两张表,多的表加外键。
			班级t_class
			cno(pk)      cname
			---------------------------------
			1            班级1
			2            班级2
			学生t_student
			sno(pk)     sname     classno(fk)
			-----------------------------------
			101        张1           1
			102        张2           1
			103        张3           2
			104        张4           2
			105        张5           2
	提醒:在实际开发过程中,以满足客户的需求为主,有的时候会拿冗余换执行速度。

7.3、一对一怎么设计?
	
	一对一设计有两种方案:主键共享
	t_user_login 用户登录表
	id(pk)     username     password
	--------------------------------
	1          zs           123
	2          ls           456
	
	t_user_detail 用户详细信息表
	id(pk+fk)  realname     tel     ...
	-------------------------------------
	1         张三           111111111
	2         李四           111111356
	
	一对一设计有两种方案:外键唯一
	t_user_login 用户登录表
	id(pk)     username     password
	--------------------------------
	1          zs           123
	2          ls           456
	
	t_user_detail 用户详细信息表
	id(pk)  realname         tel         userid(fk+unique) ...
	--------------------------------------------------------
	1         张三           111111111    2
	2         李四           111111356    1

*/

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