mysql高级篇
目录
1.mysql体系结构
1.1. 连接层
1.2.服务层
1.3.引擎层 [存储引擎]
1.4.存储层
2.存储引擎
2.1.存储引擎概述
2.2.InnoDB
2.2.1.什么是innoDB
2.3.MyIASM
2.3.1.什么是MyIASM
2.4.innoDB和MyIASM的区别
2.4.1.事务--innodb
2.4.2.事务--MyISAM
2.4.3.外键约束--innodb
2.4.5.外键--MyISAM
2.4.4.文件储存方式
2.4.5.储存引擎的选择
3.存储过程
3.1.存储过程和函数概述
3.2.创建存储过程
3.2.1.创建存储过程
3.2.2.调用存储过程
3.3.查看存储过程
3.4.删除存储过程
3.5.存储过程的语法
3.5.1.变量
3.5.2.if条件判断
3.5.3.传递参数
3.5.4.case结构
3.5.5.while循环
3.5.6.repeat结构
3.5.7. 游标/光标
3.6.存储函数
3.6.1.语法结构
3.6.2.案例
4.索引
1.mysql体系结构
1.1. 连接层
主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。在该层上引入了线程池的概念，为通过认证安全接入的客户端提供线程。同样在该层上可以实现基于SSL的安全链接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。
1.2.服务层
第二层架构主要完成大多数的核心服务功能，如SQL接口，并完成缓存的查询，SQL的分析和优化，部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现，如 过程、函数等。在该层，服务器会解析查询并创建相应的内部解析树，并对其完成相应的优化如确定表的查询的顺序，是否利用索引等， 最后生成相应的执行操作。如果是select语句，服务器还会查询内部的缓存，如果缓存空间足够大，这样在解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能。
1.3.引擎层 [存储引擎]
存储引擎层， 存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取，服务器通过API和存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有不同的功能，这样我们可以根据自己的需要，来选取合适的存储引擎。
1.4.存储层
数据存储层， 主要是将数据存储在文件系统之上，并完成与存储引擎的交互。
和其他数据库相比，MySQL有点与众不同，它的架构可以在多种不同场景中应用并发挥良好作用。主要体现在存储引擎上，插件式的存储引擎架构，将查询处理和其他的系统任务以及数据的存储提取分离。这种架构可以根据业务的需求和实际需要选择合适的存储引擎。
2.存储引擎
2.1.存储引擎概述
和大多数的数据库不同, MySQL中有一个存储引擎的概念, 针对不同的存储需求可以选择最优的存储引擎。存储引擎就是存储数据，建立索引，更新查询数据等等技术的实现方式 。存储引擎是基于表的，而不是基于库的。
Oracle，SqlServer 等数据库只有一种存储引擎。MySQL提供了插件式的存储引擎架构。所以MySQL存在多种存储引擎，可以根据需要使用相应引擎，或者编写存储引擎。可以通过指定 show engines ， 来查询当前数据库支持的存储引擎 ：
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，MySQL5.5之前的默认存储引擎是MyISAM，5.5之后就改为了InnoDB。
查看Mysql数据库默认的存储引擎指令 ：
show variables like '%storage_engine%' ；
2.2.InnoDB
2.2.1.什么是innoDB
2.3.MyIASM
2.3.1.什么是MyIASM
2.4.innoDB和MyIASM的区别
InnoDB存储引擎 支持事务控制 外键约束 支持行级锁 储存数据的文件有两种
MyIASM储存引擎不支持事务 外键约束 支持表级锁 储存数据的文件有三种
2.4.1.事务--innodb
-- 创建储存方式为innodb
create table goods_innodb(
id int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
name varchar(20) NOT NULL,
primary key(id)
)ENGINE=innodb DEFAULT CHARSET=utf8;
-- 创建储存方式为MyISAM
create table goods_MyISAM(
id int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
name varchar(20) NOT NULL,
primary key(id)
)ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;
-- mysql自动提交事务
-- 设置手动提交事务
start transaction;insert into goods_innodb(id,name)values(null,'Meta20');
commit;
2.4.2.事务--MyISAM
start transaction;
insert into goods_MyISAM(id,name)values(null,'Meta20');
commit;
2.4.3.外键约束--innodb
MySQL支持外键的存储引擎只有InnoDB， 在创建外键的时候， 要求父表必须有对应的索引 ， 子表在创建外键的时候， 也会自动的创建对应的索引。下面两张表中 ， country_innodb是父表 ， country_id为主键索引，city_innodb表是子表，country_id字段为外键，对应于country_innodb表的主键country_id 。
create table country_innodb(
country_id int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
country_name varchar(100) NOT NULL,
primary key(country_id)
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
create table city_innodb(
city_id int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
city_name varchar(50) NOT NULL,
country_id int NOT NULL,
primary key(city_id),
key idx_fk_country_id(country_id),
CONSTRAINT `fk_city_country` FOREIGN KEY(country_id) REFERENCES country_innodb(country_id) ON DELETE RESTRICT ON UPDATE CASCADE
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;-- 添加数据
insert into country_innodb values(null,'China'),(null,'America'),(null,'Japan');
insert into city_innodb values(null,'Xian',1),(null,'NewYork',2),(null,'BeiJing',1);
在创建索引时， 可以指定在删除、更新父表时，对子表进行的相应操作，包括 RESTRICT(限制)、CASCADE(级联)、SET NULL 和 NO ACTION(没有行为)。
RESTRICT和NO ACTION相同， 是指限制在子表有关联记录的情况下， 父表不能更新；
CASCADE表示父表在更新或者删除时，更新或者删除子表对应的记录；
SET NULL 则表示父表在更新或者删除的时候，子表的对应字段被SET NULL 。
针对上面创建的两个表， 子表的外键指定是ON DELETE RESTRICT ON UPDATE CASCADE 方式的， 那么在主表删除记录的时候， 如果子表有对应记录， 则不允许删除， 主表在更新记录的时候， 如果子表有对应记录， 则子表对应更新 。
有对应的表--有外键不可以删除
-- 更新主表country表的字段 country_id :
update country_innodb set country_id = 100 where country_id = 1;
2.4.5.外键--MyISAM
MyISAM 不支持事务、也不支持外键，其优势是访问的速度快，对事务的完整性没有要求或者以SELECT、INSERT为主的应用基本上都可以使用这个引擎来创建表 。
create table country_myisam(
country_id int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
country_name varchar(100) NOT NULL,
primary key(country_id)
)ENGINE=myisam DEFAULT CHARSET=utf8;
create table city_myisam(
city_id int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
city_name varchar(50) NOT NULL,
country_id int NOT NULL,
primary key(city_id),
key idx_fk_country_id(country_id),
CONSTRAINT `fk_city_country` FOREIGN KEY(country_id) REFERENCES country_innodb(country_id) ON DELETE RESTRICT ON UPDATE CASCADE
)ENGINE=myisam DEFAULT CHARSET=utf8;insert into country_myisam values(null,'China'),(null,'America'),(null,'Japan');
insert into city_myisam values(null,'Xian',1),(null,'NewYork',2),(null,'BeiJing',1);
delete from country_myisam where country_id = 1;
update city_myisam set country_id = 100 where country_id = 1;
2.4.4.文件储存方式
2.4.5.储存引擎的选择
3.存储过程
3.1.存储过程和函数概述
存储过程和函数是 事先经过编译并存储在数据库中的一段 SQL 语句的集合，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。
函数 ： 是一个有返回值的过程 ；
过程 ： 是一个没有返回值的函数 ；
3.2.创建存储过程
3.2.1.创建存储过程
CREATE PROCEDURE(关键字) 存储名 (一些参数)
-- 开启存储过程
begin
-- SQL语句
-- 关闭存储过程
end ;
-- 创建存储过程
create PROCEDURE p1()
BEGIN
select 'hello';
END
3.2.2.调用存储过程
call 存储名 ;
3.3.查看存储过程
-- 查询db_name数据库中的所有的存储过程
select name from mysql.proc where db='db_name';
-- 查询存储过程的状态信息
show procedure status;
-- 查询某个存储过程的定义
show create procedure test.pro_test1 \G;
3.4.删除存储过程
DROP PROCEDURE IF EXISTS 存储过程名称 ；
-- 删除存储过程 如果存在删除
DROP PROCEDURE IF EXISTS p1;
3.5.存储过程的语法
存储过程是可以编程的，意味着可以使用变量，表达式，控制结构 ， 来完成比较复杂的功能。
3.5.1.变量
1.DECLARE
通过 DECLARE 可以定义一个局部变量，该变量的作用范围只能在 BEGIN…END 块中。
DECLARE(声明) var_name(变量名) type(变量类型) DEFAULT value(默认值)
-- 变量 declare
CREATE PROCEDURE demo1()
BEGIN-- 声明变量并定义类型添加默认值
DECLARE a int DEFAULT 10;
select a;
END
CALL demo1();
2.set
直接赋值使用 SET，可以赋常量或者赋表达式，具体语法如下：
SET var_name(变量名) = expr(表达式) [, var_name = expr] ...
-- set变量
CREATE PROCEDURE demo2()
BEGIN
DECLARE name VARCHAR(20);
set name = 'xixixi';
SELECT name;
END;CALL demo2();
3.通过select ... into 方式进行赋值操作
-- 查询一张表查询的条数
CREATE PROCEDURE demo3()
BEGIN
DECLARE num int;
SELECT COUNT(*) into num FROM teacher;
SELECT num;
END;
3.5.2.if条件判断
语法结构
if search_condition(搜索条件) then statement_list(语句表)
[elseif search_condition then statement_list] ...
[else statement_list]
end if(if条件结束);
例子
-- if
CREATE PROCEDURE demo4()
BEGIN
-- 定义变量
DECLARE height int DEFAULT 180;
DECLARE result VARCHAR(20);
-- 条件判断
IF height>180 then set result='身材高挑';
ELSEIF height >=170 and height<=180 then set result='标准身材';
ELSE set result='一般身材';
end IF;
SELECT result;
END
CALL demo4();
CREATE PROCEDURE demo5()
BEGIN
DECLARE num int ;
DECLARE result VARCHAR(20);
SELECT COUNT(*) into num FROM teacher;
if num>10 then set result='人多';
ELSEIF num >=5 and num<=10 then set result='标准人数';
ELSE set result='人少';
end if ;
select result;
END;
CALL demo5();
3.5.3.传递参数
语法格式
create procedure procedure_name(存储过程名称)([in/out/inout] 参数名 参数类型)
...
IN : 该参数可以作为输入，也就是需要调用方传入值 , 默认
OUT: 该参数作为输出，也就是该参数可以作为返回值
INOUT: 既可以作为输入参数，也可以作为输出参数
1.in-- 输入
-- in
CREATE PROCEDURE demo6(in height int )
BEGIN
-- 定义变量
DECLARE result VARCHAR(20);
-- 条件判断
IF height>180 then set result='身材高挑';
ELSEIF height >=170 and height<=180 then set result='标准身材';
ELSE set result='一般身材';
end IF;
SELECT result;
END
CALL demo6(175);
2.OUT-输出
-- out
CREATE PROCEDURE demo7(in height int,out result VARCHAR(20) )
BEGIN
-- 条件判断
IF height>180 then set result='身材高挑';
ELSEIF height >=170 and height<=180 then set result='标准身材';
ELSE set result='一般身材';
end IF;
SELECT result;
END
-- @局部变量
set @a
CALL demo7(165,@a);
SELECT @a
3.inout-输入输出
-- inout
CREATE PROCEDURE demo8(INOUT a int )
BEGIN
set a=a*0.5;
END
--设置局部变量
set @a=200;
CALL demo8(@a)
SELECT @a@@--是全局变量
3.5.4.case结构
语法结构
方式一 :
CASE case_value
WHEN when_value THEN statement_list
[WHEN when_value THEN statement_list] ...
[ELSE statement_list]
END CASE;----传递一个int类型的数字 如果为1 则输出星期一
方式二 :CASE
WHEN search_condition THEN statement_list
[WHEN search_condition THEN statement_list] ...
[ELSE statement_list]
END CASE;
例子 --方式一
-- CASE
create PROCEDURE demo9(in a int)
BEGIN
DECLARE result VARCHAR(20);
CASE a
WHEN 1 THEN
set result ='星期一';
ELSE
set result='输入错误';
END CASE;
SELECT result;
END
CALL demo9(1)
例子--方式二
-- case 方式二
CREATE PROCEDURE demo10(in a int)
BEGIN
DECLARE result VARCHAR(20);
CASE
WHEN a=1 and a<=3 THEN
set result ='第一季度';
WHEN a>3 and a<=6 THEN
set result ='第二季度';
WHEN a>6 and a<=9 THEN
set result ='第三季度';
WHEN a>9 and a<=12 THEN
set result ='第四季度';
ELSE
set result='没有';
END CASE;
SELECT result;
END
call demo10(4)
3.5.5.while循环
语法结构
while search_condition(搜索条件) do
statement_list
end while; --别忘记分号
-- 计算1-100的和
CREATE PROCEDURE p1(in n int)
BEGIN
-- 创建一个和的变量
DECLARE sum int DEFAULT 0;
-- 循环
WHILE n>0 DO
set sum=sum+n,
n=n-1;
END WHILE;
SELECT sum;
END
CALL p1(100)
3.5.6.repeat结构
有条件的循环控制语句, 当满足条件的时候退出循环 。while 是满足条件才执行，repeat 是满足条件就退出循环
语法结构
REPEAT
statement_list
UNTIL search_condition(搜索条件) --不要加分号
END REPEAT;
-- REPEAT
CREATE PROCEDURE p2(in n int)
BEGIN
-- 创建一个和的变量
DECLARE sum int DEFAULT 0;
-- 循环
REPEAT
set sum =sum+n,
n=n-1;
UNTIL n=0 END REPEAT;SELECT sum;
END
CALL p2(100)
3.5.7. 游标/光标
游标是用来存储查询结果集的数据类型 , 在存储过程和函数中可以使用游标对结果集进行循环的处理。游标的使用包括游标的声明、OPEN、FETCH 和 CLOSE，其语法分别如下。
声明游标：
DECLARE cursor_name(游标名字) CURSOR FOR select_statement ;
将select语句查询的结果给游标
OPEN 游标(开启游标)：
OPEN cursor_name(游标名字) ;
FETCH 游标 (获取游标):
FETCH cursor_name INTO var_name [, var_name] ...
CLOSE 游标(关闭游标)：
CLOSE cursor_name ;
例子
-- 查询Empt表中的name-salary 放入到游标中-在创建一个新表将游标中的数据放入到新表中
USE five-- 创建存储过程
CREATE PROCEDURE p3()
-- 开启存储过程
BEGIN
-- 声明变量
DECLARE n VARCHAR(20);
DECLARE s int ;
-- 声明游标
DECLARE my CURSOR FOR SELECT name,salary FROM empt;
-- 创建表结构
CREATE TABLE if not EXISTS tb_my (
id int PRIMARY KEY auto_increment,
name VARCHAR(20),
salary int);
-- 开启游标
OPEN my;
-- 取出游标
WHILE TRUE DO
FETCH my INTO n,s;
-- 添加到新表中
INSERT INTO tb_my(name,salary) VALUES(n,s);
END WHILE;
-- 关闭游标
CLOSE my;
-- 关闭存储过程
END;CALL p3();
上面的循环会一直取值，取不到值就输出了这句话
条件处理器
-- 查询Empt表中的name-salary 放入到游标中-在创建一个新表将游标中的数据放入到新表中
USE five-- 创建存储过程
CREATE PROCEDURE p3()
-- 开启存储过程
BEGIN
-- 声明变量
DECLARE n VARCHAR(20);
DECLARE s int ;
DECLARE has_data int DEFAULT 1
-- 声明游标
DECLARE my CURSOR FOR SELECT name,salary FROM empt;
-- 条件处理程序
DECLARE EXIT HANDLER FOR NOT FOUND set has_data=0;
-- 创建表结构
CREATE TABLE if not EXISTS tb_my (
id int PRIMARY KEY auto_increment,
name VARCHAR(20),
salary int);
-- 开启游标
OPEN my;
-- 取出游标
WHILE has_data=1 DO
FETCH my INTO n,s;
-- 添加到新表中
INSERT INTO tb_my(name,salary) VALUES(n,s);
END WHILE;
-- 关闭游标
CLOSE my;
-- 关闭存储过程
END;CALL p3();
3.6.存储函数
3.6.1.语法结构
CREATE FUNCTION function_name(储存函数的名字)[参数]
RETURNS type(返回类型)
BEGIN
...
END;
3.6.2.案例
-- 存储函数
-- 传入一个数字n 求0-n中所有的偶数的和 返回结果
CREATE FUNCTION f1(n int) RETURNS int
begin
DECLARE sum int DEFAULT 0;
WHILE n>0 DO
IF n%2=0 then set sum=sum+n;
END IF;
set n=n-1;
END WHILE;
RETURN sum;
end;
select f1(100);
4.索引
4.1.索引的概念
MySQL官方对索引的定义为：索引（index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构(有序).在数据之外，数据库系统还维护者满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据， 这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。如下面的示意图所示 :
左边是数据表，一共有两列七条记录，最左边的是数据记录的物理地址（注意逻辑上相邻的记录在磁盘上也并不是一定物理相邻的）。为了加快Col2的查找，可以维护一个右边所示的二叉查找树，每个节点分别包含索引键值和一个指向对应数据记录物理地址的指针，这样就可以运用二叉查找快速获取到相应数据。
一般来说索引本身也很大，不可能全部存储在内存中，因此索引往往以索引文件的形式存储在磁盘上。索引是数据库中用来提高性能的最常用的工具。
4.2.索引优势劣势
4.3.索引结构
索引是在MySQL的存储引擎层中实现的，而不是在服务层实现的。所以每种存储引擎的索引都不一定完全相同，也不是所有的存储引擎都支持所有的索引类型的。MySQL目前提供了以下4种索引：
B+TREE 索引 ： 最常见的索引类型，大部分索引都支持 B 树索引。
HASH 索引：只有Memory引擎支持 ， 使用场景简单 。
R-tree 索引（空间索引）：空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型，主要用于地理空间数据类型，通常使用较少，不做特别介绍。
Full-text （全文索引 倒排索引--ES） ：全文索引也是MyISAM的一个特殊索引类型，主要用于全文索引，InnoDB从Mysql5.6版本开始支持全文索引。
MyISAM、InnoDB、Memory三种存储引擎对各种索引类型的支持
我们平常所说的索引，如果没有特别指明，都是指B+树（多路搜索树，并不一定是二叉的）结构组织的索引。其中聚集索引、复合索引、前缀索引、唯一索引默认都是使用 B+tree 索引，统称为 索引。
4.4.二叉树
4.5. B-TREE 结构
动态演示Data Structure Visualization
4.6.B+Tree结构
4.7. B-TREE和B+Tree的区别
相对于b-tree的区别
b+tree是所有的key都在叶子节点中存在--查询稳定(io磁盘的次数少),所有的数据都在自己叶子节点上存储，所有的叶子节点使用连表链接，叶子结点形成一个单项链表方便访问查询
4.8.数据库中B+tree的结构
4.9.为什么innoDB储存引擎选择使用b+tree索引结构？
4.10.索引分类
4.10.1.聚集索引选取规则
4.11.索引的语法
4.11.1.创建索引
4.11.2.查看索引
4.11.3.删除索引
4.11.4.例子
-- 创建普通索引索引
CREATE INDEX inx_name on student (name);
-- 创建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX inx_phone on student(phone)
-- 创建联合索引
CREATE INDEX inx_profession_age_status on student(profession,age,status);
4.12.性能分析
4.13.慢日志
4.13.1.查看慢日志有没有打开
4.13.2.开启慢日志
4.13.3.profile
4.13.4. explain
4.14.索引使用规则(如何避免索引失效)
4.14.1.最左前缀法则
如果索引了队列(联合索引),要遵守最左前缀法则.最左前缀法则指的是查询从索引的最左列开始,并且不能跳过索引中的列.如果跳跃列。索引将部分失效(后面的字段索引失效)
4.14.2.范围查询
联合索引中,出现范围查询使用>或者<（不可以使用>==或者<==）范围查询右侧的列失效
4.14.3.索引列运算
不要再索引列上进行运算操作,索引将失效
4.14.4.字符串不加引号
z字符串类型字段使用时,不加引号,索引失效
4.14.5.模糊查询
如果仅仅是尾部模糊匹配,索引不会失效,如果是头部模糊匹配,索引失效
4.14.6.or链接条件
用or分割开的条件,如果or前的条件中的列有索引,后面的列中没有索引,那么涉及的索引都不会被用到
4.14.7.数据分部影响
如果mysql评估使用索引比较全表更慢,则不适用索引
4.14.8.sql提示
sql提示,是优化数据库的一个重要的手段,简单来说，就是在SQL语句中加入一些认为的提示来到优化操作的目的--有多个索引的时候
use index
ignore index--忽略索引
force index--强制使用那个索引
4.14.9.覆盖索引
尽量使用覆盖索引(查询使用索引,并且需要返回的列,在该索引中已经全部能够找到),减少select
4.14.9.单列索引和联合索引
