MySQL基础篇

MySQL基础篇（3）

1. 约束
   　　1.1 非空约束(not null)
   　　　　注意非空约束只存在列级约束,不存在表级约束。
   　　　　create table t_user (
   　　　　　　　id int,
   　　　　　　　username varchar(255) not null,
   　　　　　　　password varchar(255)
   　　　　);
   　　　　
   　　 1.2 唯一约束(unique)
   　　 　　注意唯一约束存在列级约束和表级约束两种。
   　　 　　列级约束:
   　　 　　　create table t_user (
   　　 　　　　　id int,
   　　 　　　　　username varchar(255) unique //列级约束
   　　 　　　);
   　　 　　表级约束:
   　　 　　　create table t_user (
   　　 　　　　　id int,
   　　 　　　　　username varchar(255),
   　　 　　　　　unique(username) //表级约束
   　　 　　　);
   　　 　　给多个行添加唯一约束: 这时多个字段看成一个字段,考虑唯一性。
   　　 　　　create table t_user (
   　　 　　　　　id int,
   　　 　　　　　username varchar(255),
   　　 　　　　　usercode varchar(255),
   　　 　　　　　unique(username,usercode)
   　　 　　　);
   　　 　　　
   　　 1.3 主键约束(primary key)
   　　 　　注意主键约束存在列级约束和表级约束两种，简称PK。
   　　 　　主键的特点：不能为NULL且不重复。
   　　 　　列级约束：
   　　 　　　create table t_user (
   　　 　　　　　id int primary key,
   　　 　　　　　username varchar(255)
   　　 　　　);
   　　 　　表级约束：
   　　 　　　create table t_user (
   　　 　　　　　id int,
   　　 　　　　　usercode varchar(255),
   　　 　　　　　username varchar(255),
   　　 　　　　　primary key(id)
   　　 　　　);
   　　 　　　复合主键（不建议使用）：
   　　 　　　　create table t_user (
   　　 　　　　　id int,
   　　 　　　　　usercode varchar(255),
   　　 　　　　　username varchar(255),
   　　 　　　　　primary key(id,usercode)
   　　 　　　　);
   　　 　　主键相关的术语：
   　　 　　　　主键约束：primary key
   　　 　　　　主键字段： id字段添加primary key之后，id叫做主键字段
   　　 　　　　主键值：id字段中的每一个值都是主键值。
   　　 　　主键有什么作用？
   　　 　　　　-表的设计三范式中有要求，第一范式要求任何一张表都应该有主键。
   　　 　　　　-主键的作用：主键值是这行记录在这张表当中的唯一标识。
   　　 　　主键的分类？
   　　 　　　　根据主键字段的字段数量来划分：
   　　 　　　　　　单一主键：（推荐的，常用的）
   　　 　　　　　　复合主键：多个字段联合起来添加一个主键约束。（又叫复合主键，不建议使用，因为其违背表的设计三范式）
   　　 　　　　根据主键的性质来划分：
   　　 　　　　　　自然主键：主键值最好就是一个和业务没有任何关系的自然数（推荐使用）
   　　 　　　　　　业务主键：主键值和系统的业务挂钩，例如：拿着银行卡的卡号作为主键，拿着身份证号码作为主键。（不推荐使用） 最好不要拿着和业务挂钩的字段作为主键，因为以后的业务一旦发生改变的时候，主键值可能也需要随着发生变化，但有的时候没有办法变化，因为变化可能会导致主键值重复。
   　　 　　　一张表的主键约束只能有一个，但被约束的字段可能是多个。
   　　 　　　mysql中提供了主键自增:
   　　 　　　　　create table t_user (
   　　 　　　　　　　id int primary key auto_increment, //id字段自动维护一个自增数字，从1开始，以1递增。
   　　 　　　　　　　username varchar(255)
   　　 　　　　　);
   　　 　　　　　提示：Oracle中也提供了一个自增机制，叫做：序列对象（sequence）。
   　　 　　　　　
   　　 　1.4 外键约束（foreign key）
   　　 　　　关于外键约束的相关术语：
   　　 　　　　　外键约束：foreign key
   　　 　　　　　外键字段：添加有外键约束的字段
   　　 　　　　　外键值：外键字段中的每一个值。
   　　 　　　业务背景：
   　　 　　　　　请设计数据库表，用来维护学生和班级的信息？
   　　 　　　　　　　第一种方案：一张表存储所有的数据。
   　　 　　　　　　　　　缺点：数据冗余（不推荐）
   　　 　　　　　　　第二种方案：两张表（班级表t_class和学生表t_student）
   　　 　　　　　　　　　此时的t_class叫父表，t_student叫子表。
   　　 　　　　　　　　　顺序要求：
   　　 　　　　　　　　　　　删除数据时，先删除子表，再删除父表。
   　　 　　　　　　　　　　　添加数据时，先添加父表，再添加子表。
   　　 　　　　　　　　　　　创建表时，先创建父表，再创建子表。
   　　 　　　　　　　　　　　删除表时，先删除子表，再删除父表。
   　　 　　　　　　　　　create table t_class (
   　　 　　　　　　　　　　　cno int,
   　　 　　　　　　　　　　　cname varchar(255),
   　　 　　　　　　　　　　　primary key(cno)
   　　 　　　　　　　　　);
   　　 　　　　　　　　　create table t_student (
   　　 　　　　　　　　　　　sno int,
   　　 　　　　　　　　　　　sname varchar(255),
   　　 　　　　　　　　　　　classno int,
   　　 　　　　　　　　　　　primary key(sno),
   　　 　　　　　　　　　　　foreign key (classno) references t_class(cno)
   　　 　　　　　　　　　);
   　　 　　　外键值是否可以为NULL？
   　　 　　　　　外键值可以为NULL。
   　　 　　　外键值引用其他表的某个字段的时候，被引用的字段必须是主键么？
   　　 　　　　　被引用的字段不一定是主键，但至少具有unique约束。

2. 存储引擎？（了解内容）
   　　2.1 完整的建表语句
   　　　　
   　　　　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默认使用的存储引擎是InnoDB方式。
   　　　　默认采用的字符集是UTF8。
   　　2.2 什么是存储引擎？
   　　　　存储引擎这么名字只有在MySQL中存在。（Oracle中对应的机制，但不叫此名，就叫“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 查看当前MySQL支持的存储引擎？
   　　　　show engines；
   　　　　MySQL 5.717版本（本机版本）支持的存储引擎有9个：
   　　　　　
   　　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。
   　　　　　缺点：不支持事务。
   ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　　　　
   　　　　　Engine：InnoDB　
   　　　　　Support：DEFAULT
   　　　　　Comment：Supports transactions,row-level locking,and foreign keys
   　　　　　Transaction: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
   　　　　　优点：查询速度最快
   　　　　　缺点：不支持事务。数据容易丢失。因为所有的数据和索引都是存储在内存当中的。
   　　　　　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 = ‘actno-001’;
   　　　　　　update t_act set balance = balance + 10000 where actno = ‘actno-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和安全性。
   　　3.3 假设所有的事务都能使用1条DML语句搞定，还需要事务机制么？
   　　　　不需要事务。
   　　　　但实际情况不是这样的，通常一个事务需要多条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和事务B之间具有隔离。
   　　　　D：持久性：持久性说的是最终数据必须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，我们当前的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：不可重复读的问题。
   　　　　　　　　　　　　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（serializable）
   　　　　　　　　　　　　解决了所有的问题。
   　　　　　　　　　　　　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。)
   　　　　　　　　如何关闭自动提交？start transaction;
   　　　　演示两个事务？(MySQL版本的不同可能会导致语句有些许不同）
   　　　　　　　演示第1级别：读未提交
   　　　　　　　　　　set global transaction isolation level read uncommitted;
   　　　　　　　　　　参考杜老师演示视频
   　　　　　　　演示第2级别：读已提交
   　　　　　　　　　　set global transaction isolation level read committed;
   　　　　　　　　　　参考杜老师演示视频
   　　　　　　　演示第3级别：可重复读
   　　　　　　　　　　set global transaction isolation level repeatable read;
   　　　　　　　　　　参考杜老师演示视频
   　　　　　　　演示第4级别：序列化读/串行化读
   　　　　　　　　　　set global transaction isolation level serializable;
   　　　　　　　　　　参考杜老师演示视频
   　　　　　　　查看事务的全局隔离级别：
   　　　　　　　　　　select @@global.tx_isolation;
   　　　　思考：第3级别读到的是幻象数据，即事务A开始时进行查询得到结果a，这时事务B对表执行DML语句，这时表的实际结果是b，但使用事务A再查询结果仍为a，这就是读到了幻象数据，这样做的意义？
   　　　　　　　和业务场景有关。比如财务对账，某个时刻内，我读取账目来对账之类的操作，这个时候肯定不希望读到的数据再发生变化，比如读已提交。这样既保证当前业务继续进行，又可以保证我在某一时刻内的操作不会有影响。相比较串行化的读写互斥的情况，性能和业务处理灵活性上要好一些。否则一旦查询，其他操作无法进行，一般生产环境是不允许的。本答案参考知乎大佬

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 ename = ‘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 怎样创建索引对象？怎样删除对象？
   　　　　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 什么时候考虑给字段添加索引？（满足什么条件）
   　　　　- 数据量庞大（根据客户的需求，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，尽量根据主键索引。
   　　4.5 查看SQL语句的执行计划
   　　　　　不添加索引：
   　　　　　　　explain select ename,sal from emp where sal = 5000;
   　　　　
   　　　　添加索引：create index emp_sal_index on emp(sal);
   　　　　　　　explain select ename,sal from emp where sal = 5000;
   　　　　　　　
   　　4.6 索引底层采用的数据结构是： B + Tree
   　　4.7 索引的实现原理？
   　　　　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，获取到相关联的物理地址，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？
   　　　　站在不同的角度去看到数据。（同一张表的数据，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 视图名 as select 字段名1，字段名2… from 表名;
   　　　　drop view 视图名;
   　　　　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？
   　　　　create view myview as select empno,ename,sal from emp;
   　　　　update myview set ename=‘hah’,sal=1 where empno = 7369; // 通过视图修改原表数据
   　　　　delete from myview 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程序员只对试图进行CRUD。

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：
   　　　　　　　　导出整个库：
   　　　　　　　　　　mysqldump 数据库名 >sql脚本存储的位置 -u数据库账号 -p数据库密码
   　　　　　　　　　　例：mysqldump bjpowernode>D:\bjpowernode.sql -uroot -p333
   　　　　　　　　导出数据库当中的指定表：
   　　　　　　　　 　　mysqldump 数据库名 表名 >sql脚本存储的位置 -u数据库账号 -p数据库密码
   　　　　　　　　 　　例：mysqldump bjpowernode emp>D:\bjpowernode.sql -uroot –p123
   　　　6.2 导入数据
   　　　　source sql脚本的位置

7.数据库设计三范式（重点内容，面试常问)
　　　　7.1 什么是设计范式？
　　　　　　设计表的依据，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，并且每一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，所有非主键字段完全依赖主键，不能产生部份依赖。
　　　　　　　 　　如何叫做部分依赖？
　　　　　　　 　　　比如一张表字段有学生编号、班级编号、学生名、班级名且以学生编号和班级编号作为复合主键，这样学生名只部份依赖于学生编号，班级名只部份依赖于班级编号，这样会造成数据冗余。
　　　　　　　 注意：多对多关系？三张表，关系表两个外键。
　　　　　　第三范式： 建立在第二范式的基础上，所有非主键字段直接依赖主键，不能产生传递依赖。
　　　　　　　　　如何叫做传递依赖？
　　　　　　　　　　比如一张表字段有学生编号、班级编号、学生名、班级名且以学生编号作为主键，这样班级名和班级编号只能通过学生名与主键学生编号构成依赖，这叫传递依赖。
　　　　　　　注意：一对多关系？两张表，多的表加外键。
　　　　7.3 一对一关系如何设计表？
　　　　　　一对一设计方案有两种：主键共享和外键唯一。
　　　　　　何为主键共享？
　　　　　　　　t_user_login 用户登录表　　
　　　　　　　　id(pk)　　username　　password
　　　　　　　　1　　　　zs　　　　　 111
　　　　　　　　2　　　　ls　　　　　 121
　　　　　　　　t_user_detail 用户详细信息表
　　　　　　　　id(pk+fk)　realname　　　tel
　　　　　　　　1　　　　 张三　　　　　 111122
　　　　　　　　2　　　　 李四　　　　　 111222
　　　　　　　　t_user_detail 的主键外键同一字段，且外键参照t_user_login的主键这就叫主键共享。保证了一对一。
　　　　　　何为外键唯一？
　　　　　　　　t_user_login 用户登录表　　
　　　　　　　　id(pk)　　username　　password
　　　　　　　　1　　　　zs　　　　　 111
　　　　　　　　2　　　　ls　　　　　 121
　　　　　　　　t_user_detail 用户详细信息表
　　　　　　　　id(pk)　realname　　　　　tel　　　　userid(fk+unique)
　　　　　　　　1　　　　 张三　　　　　 111122　　　1
　　　　　　　　2　　　　 李四　　　　　 111222　　　2
　　　　　　　　t_user_detail 的外键参照t_user_login的主键且添加unique约束，保证不为空不重复即一对一。

注：全文根据动力节点杜聚宾老师的资料整理的个人笔记，交流学习之需，切勿与利益挂钩，再次感谢杜老师的详细讲解。