mysql优化学习（1）

1.数据库三范式

1.1 范式的基本分类

目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。满足最低要求的范式是第一范式（1NF）。在第一范式的基础上进一步满足更多规范要求的称为第二范式（2NF），其余范式以次类推。一般说来，数据库只需满足第三范式(3NF）就行了。

1.2基本三大范式

第一范式 原子性：每列不可再拆分
第二范式 不产生局部依赖，每列都完全依赖于主键 , 一张表只描述一件事情
第三范式 不产生传递依赖，所有的列都直接依赖于主键，不包含其他表已经包含的非主键信息。

1.3反三范式

3NF提出目的是为了降低冗余，减少不必要的存储，这对于存储设备昂贵的过去是很有必要的，但是随着存储设备的降价以及人们对性能的不断提高，又有人提出反三范式。所谓反三范式就是为了性能，增加冗余。以部门信息表为例，每个部门有部门编号、部门名称、部门简介等信息，按照3NF的要求，为了避免冗余，我们在员工表中就不应该加入部门名称、部门简介等部门有关信息，带来的代价是每次都要查询两次数据库。反三范式允许我们冗余重要信息到员工表中，例如部门名称，这样我们每次取员工信息时就能直接取出部门名称，不需要查询两次数据库，提升了程序性能。

2.Select语句执行顺序

SQL Select语句完整的执行顺序：SQL语言不同于其他编程语言的最明显特征是处理代码的顺序。在大多数据库语言中，代码按编码顺序被处理。但在SQL语句中，第一个被处理的子句式FROM，而不是第一出现的SELECT。SQL查询处理的步骤序号：

2.1.代码编写顺序

select distinct 查询字段
from 表名
JOIN 表名
ON 连接条件
where 查询条件
group by 分组字段
having 分组后条件
order by 排序条件
limit 查询起始位置, 查询条数

SELECT DISTINCT <select_list>
FROM <left_table>
<join_type> JOIN <right_table>
ON <join_condition>
WHERE <where_condition>
GROUP BY <group_by_list>
HAVING <having_condition>
ORDER BY <order_by_condition>
LIMIT <limit_number>

2.2Mysql读取顺序

from 表名
ON 连接条件
JOIN 表名
where 查询条件
group by 分组字段
having 分组后条件
select distinct 查询字段
order by 排序条件
limit 查询起始位置, 查询条数

整体过种：
1.先对多表进行关系,根据条件找出符合条件的记录
2.在符合条件的基础上进行再次where条件筛选
3.对筛选出来的内容进行分组操作
4.分组完成后, 使用having再次筛选出满足条件的记录
5.取所满足条件的记录
6.对取出的记录进行排序
7.最终从取出的记录当中获取多少条记录显示出来

(7)   SELECT          /* 处理SELECT列表，产生 VT7 */
(8)   DISTINCT <select_list>  /* 将重复的行从 VT7 中删除，产品 VT8 */
(1)   FROM <left_table>    /* 对FROM子句中的表执行笛卡尔积(交叉联接)，生成虚拟表 VT1。 */
(3)   <join_type> JOIN <right_table>
/* 如果指定了OUTER JOIN(相对于CROSS JOIN或INNER JOIN)，保留表中未找到匹配的行将作为外部行添加到 VT2，
生成 VT3。如果FROM子句包含两个以上的表，则对上一个联接生成的结果表和下一个表重复执行步骤1到步骤3，
直到处理完所有的表位置。  */
(2)   ON <join_condition>/* 对 VT1 应用 ON 筛选器，只有那些使为真才被插入到 VT2。 */
(4)   WHERE <where_condition>/* 对 VT3 应用 WHERE 筛选器，只有使为true的行才插入VT4。 */
(5)   GROUP BY <group_by_list> /* 按 GROUP BY子句中的列列表对 VT4 中的行进行分组，生成 VT5 */
(6)   HAVING <having_condition>/* 对 VT5 应用 HAVING 筛选器，只有使为true的组插入到 VT6 */
(9)   ORDER BY <order_by_condition>/* 将 VT8 中的行按 ORDER BY子句中的列列表顺序，生成一个游标
(VC10)，生成表TV11，并返回给调用者。 */
(10)   LIMIT <limit_number>

3.内外链接的区别

笛卡儿积现象如果直接查询两张表会出现笛卡儿积现象，就是把两张表的数据直接进行交叉组合

3.1内连接：利用内连接可获取两表的公共部分的记录，内连接分隐式内连接，显式内连接

隐式内连接

select 列名 from 左表,右表 where 主表.主键=从表.外键

显式内连接

--使用INNER JOIN ... ON语句, 可以省略INNER
select 列名 from 左表 inner join 右表 on 主表.主键=从表.外键
--显式内连接与隐式内连接查询结果是一样的**

3.2外连接：外连接分为两种，一种是左连接（Left JOIN）和右连接（Right JOIN)

左外连接：在内连接的基础上，保证左表中所有的记录都出现。相应记录使用NULL和它匹配。

右外连接概念：在内连接的基础上，保证右表中所有的数据都显示。左表中如果没有匹配的数据，使用NULL匹
配。

3.3全连接

在内连接的基础上，查询两个表的全部信息，做法是保全两个表的全部数据。

SELECT <select_list> FROM tableA A FULL Outter JOIN tableB B  ON A.Key = B.Key
-- 注:Mysql 默认不支持此种写法 Oracle支持

-- 示例  可以使用UNION关键字，实现全连接，他是属于并集作用，把共有的跟两边没有的合并在一起
SELECT * from employee e LEFT JOIN department d on e.depart_id = d.id
UNION
SELECT * from employee e RIGHT JOIN department d on e.depart_id = d.id

4 表的级联操作

什么是级联操作
在修改和删除主表的主键时，同时更新或删除副表的外键值，称为级联操作 ON UPDATE CASCADE – 级联更新，主键发生更新时，外键也会更新 ON DELETE CASCADE – 级联删除，主键发生删除时，从表关联的全部数据都会被直接删除。（-- 在创建表的时候添加外键约束,并且添加级联更新和级联删除 ON UPDATE
CASCADE ON DELETE CASCADE）

5.存储引擎的选择

存储引擎的概念：
插件式存储引擎是Mysql中最重要的特性之一，用户可以根据应用的需要选择如何存储数据和索引，是否使用事物等，从而改善你的应用的整体功能。这些不同的技术以及配套的相关功能在 MySQL中被称作存储引擎,MySQL默认支持多种存储引擎，以适应不同领域数据库的需求，用户可以通过选择不同的存储引擎，提高应用的效率，提供灵活的存储，用户也可以按照自己的需求定制和使用存储引擎。

-- 查看存储引擎
show engines;
-- 查看系统当前支持的存储引擎，需要使用如下命令：
show variables like '%storage_engine%';

存储引擎的创建和修改：
引入创建新表时，如果不指定存储引擎，那么系统就会使用默认的存储引擎，MySQL 5.5之前的默认存储引擎是MyISAM, 5.5之后改为了InnoDB,如果需要修改存储引擎可以在核心配置文件中（ini文件）配置如下操作：
default-storage-engine=INNODB

-- 也可以在创建表的时候，通过增加ENGINE关键字设置新表的存储引擎
CREATE TABLE `test1` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(20) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8



CREATE TABLE `test2` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(20) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=5 DEFAULT CHARSET=utf8

-- 也可以把一个已经存在的表的存储引擎，修改成其他表的存储引擎，操作如下：
alter table test1 ENGINE = innoDB;
show create table test1

常见存储引擎的区别

除了上表列出了，重点介绍下MyISAM和InnoDB区别
主外键
MyISAM : 不支持
InnoDB: 支持
事务
MyISAM:不支持
InnoDB:支持
行表锁
MyISAM 表锁 操作一条记录也会锁住整个表 不适合高并发的操作
InnoDB 行锁 操作时,只锁某一行,不对其它行有影响 适合高并发的操作
缓存
MyISAM : 只缓存索引,不缓存数据
InnoDB:不仅缓存索引,还要缓存真实数据,对内存要求比较高,而且内存大小对性能有决定性的影响
关注点
MyISAM性能
InnoDB:事务
默认安装
MyISAM:是
InnoDB:是
总的来说MyISAM适合查询跟批量插入的，InnoDB适合更新删除的操作

6.存储过程，函数，触发器

6.1存储过程,函数的介绍

引入
MySQL从5.0版本开始支持存储过程和函数。
存储过程和函数是事先经过编译和存储在数据库中的一段SQL语句的集合，然后直接通知调用执行即可, 所以调用存储过程和函数可以简化应用开发人员的很多工作，减少数据在数据库和应用服务器之间的传输，对于提高数据处理的
效率是有好处的。
存储过程和函数的区别在于函数必须有返回值，而存储过程没有，存储过程的参数可以使用IN，OUT，INOUT类型，而函数的参数只能是IN类型的，
创建，删除，修改存储过程或者函数都需要权限，例如创建存储过程或者函数需要CREATE ROUNTINE权限，修改或者删除存储过程或者函数需要ALTER ROUTINE权限，执行存储过程或者函数需要EXECUTE权限。
小结
存储过程和函数是事先经过编译和存储在数据库中的一段SQL语句的集合
减少数据在数据库和应用服务器之间的传输，对于提高数据处理的效率是有好处的
存储过程的操作要确定是否有权限。

个人解析：创建完这些操作会比直接写sql快的原因，因为你创建完存储过程完后，不用再跟sql一样去编译，去一步步校验语法是否有误，因为创建完后已经校验过一次了

--  测试数据
REATE TABLE student (
id int primary key auto_increment,
name varchar(20),
age int,
sex varchar(5),
address varchar(100),
math int,
english int
);

INSERT INTO student(NAME,age,sex,address,math,english) VALUES ('马云',55,'男','杭州',66,78),
('马化腾',45,'女','深圳',98,87),('马景涛',55,'男','香港',56,77),('柳岩',20,'女','湖南',76,65),
('柳青',20,'男','湖南',86,NULL),('刘德华',57,'男','香港',99,99),('马德',22,'女','香港',99,99),
('德玛西亚',18,'男','南京',56,65);

CREATE TABLE users(
 id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
 NAME VARCHAR(20),
 address VARCHAR(30) DEFAULT '广州'
);
-- 添加一条记录,不使用默认地址
INSERT INTO users(NAME , address) VALUES('李四','广州');
INSERT INTO users(NAME , address) VALUES('王五','广州');

-- 创建存储过程
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE testa()
BEGIN
 SELECT * FROM student WHERE id=2;
END $$
-- 调用存储过程
call testa();


-- 删除存储过程  或者操作工具都可以简单实现，个人觉得无须记忆，不过在某些部署场景智能通过执行sql语句来操作
DROP PROCEDURE testa1;
-- 删除函数
DROP FUNCTION testa1;

- 查看存储过程或者函数的状态
SHOW PROCEDURE STATUS LIKE 'testa';
-- 查看存储过程或者函数的定义
SHOW CREATE PROCEDURE testa；

小结
存储过程：
1.创建格式：create procedure 存储过程名
2.包含一个以上代码块，代码块使用begin和end 之间
3.在命令行中创建需要定义分隔符 delimiter $$
4.存储过程调用使用call命令
存储过程的特点：
1.能完成较复杂的判断和运算，而且处理逻辑都封装在数据库端，调用者不需要自己处理业务逻辑，一旦逻辑发
生变化，只需要修改存储过程即可，而对调用者程序完全没有影响。
2.可编程性强，灵活
3.SQL编程的代码可重复使用
4.执行速度相对快一些
5.减少网络之间数据传输，节省开销

select 列名 from 左表,右表 where 主表.主键=从表.外键

select 列名 from 左表,右表 where 主表.主键=从表.外键

select 列名 from 左表,右表 where 主表.主键=从表.外键

select 列名 from 左表,右表 where 主表.主键=从表.外键