MySQL，你只需要看这一篇文章就够了！PART04--完结篇

MySQL--DAY04

索引

定义

索引是在数据库表的字段 上添加的，是为了提高查询效率存在的一种机制。

一张表的一个字段可以添加一个索引，当然，多个字段联合起来也可以添加索引。

索引相当于一本书的目录，是为了缩小扫描范围而存在的一种机制。

对于一本字典来说，查找某个汉字有两种方式：

• 第一种方式：一页一页挨着找，直到找到为止，这种查找方式属于全字典扫描。效率比较低。
• 第二种方式：先通过目录（索引）去定位一个大概的位置，然后直接定位到这个位置，做局域性扫描，缩小扫描的范围，快速的查找。这种查找方式属于通过索引检索，效率较高。

	t_user
	id(idIndex)	name(nameIndex)	email(emailIndex)		address  (emailAddressIndex)
	----------------------------------------------------------------------------------
	1				zhangsan...
	2				lisi
	3				wangwu
	4				zhaoliu
	5				hanmeimei
	6				jack

	select * from t_user where name = 'jack';

以上的这条SQL语句会去name字段上扫描，为什么？

因为查询条件是：name='jack'

如果name字段上没有添加索引（目录），或者说没有给name字段创建索引，

MySQL会进行全扫描，会将name字段上的每一个值都比对一遍。效率比较低。

MySQL在查询方面主要就是两种方式：

第一种方式：全表扫描

第二种方式：根据索引检索。

注意：

在实际中，汉语字典前面的目录是排序的，按照a b c d e f....排序，

为什么排序呢？因为只有排序了才会有区间查找这一说！（缩小扫描范围

其实就是扫描某个区间罢了！）

在mysql数据库当中索引也是需要排序的，并且这个索引的排序和TreeSet

数据结构相同。TreeSet（TreeMap）底层是一个自平衡的二叉树！在mysql

当中索引是一个B-Tree数据结构。

遵循左小右大原则存放。采用中序遍历方式遍历取数据。

原理

假设有一张用户表：t_user

	id(PK)					name						每一行记录在硬盘上都有物理存储编号
	----------------------------------------------------------------------------------
	100						zhangsan					0x1111
	120						lisi						0x2222
	99						wangwu						0x8888
	88						zhaoliu						0x9999
	101						jack						0x6666
	55						lucy						0x5555
	130						tom							0x7777

提醒1：在任何数据库当中主键 上都会自动添加索引对象 ，id字段上自动有索引，因为id是PK。另外在mysql当中，一个字段上如果有unique约束 的话，也会自动创建索引对象。

提醒2：在任何数据库当中，任何一张表的任何一条记录 在硬盘存储上都有一个硬盘的物理存储编号。

提醒3：在mysql当中，索引是一个单独的对象 ，不同的存储引擎以不同的形式存在，在MyISAM存储引擎中，索引存储在一个.MYI文件中。在InnoDB存储引擎中索引存储在一个逻辑名称叫做tablespace的当中。在MEMORY存储引擎当中索引被存储在内存当中。不管索引存储在哪里，索引在mysql当中都是一个树 的形式存在。（自平衡二叉树：B-Tree）

在mysql当中，主键上，以及unique字段上都会自动添加索引的！！！！

什么条件下，我们会考虑给字段添加索引呢？

• 条件1：数据量庞大（到底有多么庞大算庞大，这个需要测试，因为每一个硬件环境不同）
• 条件2：该字段经常出现在where的后面，以条件的形式存在，也就是说这个字段总是被扫描。
• 条件3：该字段很少的DML(insert delete update)操作。（因为DML之后，索引需要重新排序。）

建议不要随意添加索引，因为索引也是需要维护的，太多的话反而会降低系统的性能。

建议通过主键查询，建议通过unique约束的字段进行查询，效率是比较高的。

创建和删除索引

创建索引：

mysql> create index emp_ename_index on emp(ename);

给emp表的ename字段添加索引，起名：emp_ename_index
删除索引：

mysql> drop index emp_ename_index on emp;

将emp表上的emp_ename_index索引对象删除。

查看SQL语句是否使用索引

	mysql> explain select * from emp where ename = 'KING';
	+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
	| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
	+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
	|  1 | SIMPLE      | emp   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |   14 | Using where |
	+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+

扫描14条记录：说明没有使用索引。type=ALL

	mysql> create index emp_ename_index on emp(ename);

	mysql> explain select * from emp where ename = 'KING';
	+----+-------------+-------+------+-----------------+-----------------+---------+-------+------+-------------+
	| id | select_type | table | type | possible_keys   | key             | key_len | ref   | rows | Extra       |
	+----+-------------+-------+------+-----------------+-----------------+---------+-------+------+-------------+
	|  1 | SIMPLE      | emp   | ref  | emp_ename_index | emp_ename_index | 33      | const |    1 | Using where |
	+----+-------------+-------+------+-----------------+-----------------+---------+-------+------+-------------+

索引失效

索引什么时候失效？

失效的第1种情况

select * from emp where ename like '%T';

ename上即使添加了索引，也不会走索引，为什么？

原因是因为模糊匹配当中以"%"开头了！

尽量避免模糊查询的时候以"%"开始。

这是一种优化的手段/策略。

		mysql> explain select * from emp where ename like '%T';
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		|  1 | SIMPLE      | emp   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |   14 | Using where |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+

失效的第2种情况

使用or的时候会失效，如果使用or那么要求or两边的条件字段都要有索引，才会走索引，如果其中一边有一个字段没有索引，那么另一个字段上的索引也会实现。所以这就是为什么不建议使用or的原因。

mysql> explain select * from emp where ename = 'KING' or job = 'MANAGER';
	+----+-------------+-------+------+-----------------+------+---------+------+------+-------------+
	| id | select_type | table | type | possible_keys   | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
	+----+-------------+-------+------+-----------------+------+---------+------+------+-------------+
	|  1 | SIMPLE      | emp   | ALL  | emp_ename_index | NULL | NULL    | NULL |   14 | Using where |
	+----+-------------+-------+------+-----------------+------+---------+------+------+-------------+

失效的第3种情况

使用复合索引的时候，没有使用左侧的列查找，索引失效

什么是复合索引？

两个字段，或者更多的字段联合起来添加一个索引，叫做复合索引。

		create index emp_job_sal_index on emp(job,sal);
		
		mysql> explain select * from emp where job = 'MANAGER';
		+----+-------------+-------+------+-------------------+-------------------+---------+-------+------+-------------+
		| id | select_type | table | type | possible_keys     | key               | key_len | ref   | rows | Extra       |
		+----+-------------+-------+------+-------------------+-------------------+---------+-------+------+-------------+
		|  1 | SIMPLE      | emp   | ref  | emp_job_sal_index | emp_job_sal_index | 30      | const |    3 | Using where |
		+----+-------------+-------+------+-------------------+-------------------+---------+-------+------+-------------+
		
		mysql> explain select * from emp where sal = 800;
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		|  1 | SIMPLE      | emp   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |   14 | Using where |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+

失效的第4种情况

在where当中索引列参加了运算，索引失效。

		mysql> create index emp_sal_index on emp(sal);

		explain select * from emp where sal = 800;
		+----+-------------+-------+------+---------------+---------------+---------+-------+------+-------------+
		| 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 |
		+----+-------------+-------+------+---------------+---------------+---------+-------+------+-------------+

		mysql> explain select * from emp where sal+1 = 800;
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		|  1 | SIMPLE      | emp   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |   14 | Using where |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+

失效的第5种情况

在where当中索引列使用了函数

		explain select * from emp where lower(ename) = 'smith';
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
		|  1 | SIMPLE      | emp   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |   14 | Using where |
		+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+

失效的第...种情况

索引分类

1. 单一索引：一个字段上添加索引。
2. 复合索引：两个字段或者更多的字段上添加索引。
3. 主键索引：主键上添加索引。
4. 唯一性索引：具有unique约束的字段上添加索引。
   .....

注意：唯一性比较弱的字段上添加索引用处不大。

视图

什么是视图？

view:站在不同的角度去看待同一份数据。

创建和删除视图对象

	表复制：
	mysql> create table dept2 as select * from dept;

	dept2表中的数据：
	mysql> select * from dept2;
	+--------+------------+----------+
	| DEPTNO | DNAME      | LOC      |
	+--------+------------+----------+
	|     10 | ACCOUNTING | NEW YORK |
	|     20 | RESEARCH   | DALLAS   |
	|     30 | SALES      | CHICAGO  |
	|     40 | OPERATIONS | BOSTON   |
	+--------+------------+----------+

创建视图对象：

	create view dept2_view as select * from dept2;

删除视图对象：

	drop view dept2_view;	

注意：只有DQL语句才能以view的形式创建。

create view view_name as // 这里的语句必须是DQL语句;

视图的作用

我们可以面向视图对象进行增删改查，对视图对象的增删改查，会导致原表被操作！

（视图的特点：通过对视图的操作，会影响到原表数据。）

	//面向视图查询
	select * from dept2_view; 

	// 面向视图插入
	insert into dept2_view(deptno,dname,loc) values(60,'SALES', 'BEIJING');

	// 查询原表数据
	mysql> select * from dept2;
	+--------+------------+----------+
	| DEPTNO | DNAME      | LOC      |
	+--------+------------+----------+
	|     10 | ACCOUNTING | NEW YORK |
	|     20 | RESEARCH   | DALLAS   |
	|     30 | SALES      | CHICAGO  |
	|     40 | OPERATIONS | BOSTON   |
	|     60 | SALES      | BEIJING  |
	+--------+------------+----------+

	// 面向视图删除
	mysql> delete from dept2_view;

	// 查询原表数据
	mysql> select * from dept2;
	Empty set (0.00 sec)
	

	// 创建视图对象
	create view 
		emp_dept_view
	as
		select 
			e.ename,e.sal,d.dname
		from
			emp e
		join
			dept d
		on
			e.deptno = d.deptno;

	// 查询视图对象
	mysql> select * from emp_dept_view;
	+--------+---------+------------+
	| ename  | sal     | dname      |
	+--------+---------+------------+
	| CLARK  | 2450.00 | ACCOUNTING |
	| KING   | 5000.00 | ACCOUNTING |
	| MILLER | 1300.00 | ACCOUNTING |
	| SMITH  |  800.00 | RESEARCH   |
	| JONES  | 2975.00 | RESEARCH   |
	| SCOTT  | 3000.00 | RESEARCH   |
	| ADAMS  | 1100.00 | RESEARCH   |
	| FORD   | 3000.00 | RESEARCH   |
	| ALLEN  | 1600.00 | SALES      |
	| WARD   | 1250.00 | SALES      |
	| MARTIN | 1250.00 | SALES      |
	| BLAKE  | 2850.00 | SALES      |
	| TURNER | 1500.00 | SALES      |
	| JAMES  |  950.00 | SALES      |
	+--------+---------+------------+

	// 面向视图更新
	update emp_dept_view set sal = 1000 where dname = 'ACCOUNTING';

	// 原表数据被更新
	mysql> select * from emp;
	+-------+--------+-----------+------+------------+---------+---------+--------+
	| EMPNO | ENAME  | JOB       | MGR  | HIREDATE   | SAL     | COMM    | DEPTNO |
	+-------+--------+-----------+------+------------+---------+---------+--------+
	|  7369 | SMITH  | CLERK     | 7902 | 1980-12-17 |  800.00 |    NULL |     20 |
	|  7499 | ALLEN  | SALESMAN  | 7698 | 1981-02-20 | 1600.00 |  300.00 |     30 |
	|  7521 | WARD   | SALESMAN  | 7698 | 1981-02-22 | 1250.00 |  500.00 |     30 |
	|  7566 | JONES  | MANAGER   | 7839 | 1981-04-02 | 2975.00 |    NULL |     20 |
	|  7654 | MARTIN | SALESMAN  | 7698 | 1981-09-28 | 1250.00 | 1400.00 |     30 |
	|  7698 | BLAKE  | MANAGER   | 7839 | 1981-05-01 | 2850.00 |    NULL |     30 |
	|  7782 | CLARK  | MANAGER   | 7839 | 1981-06-09 | 1000.00 |    NULL |     10 |
	|  7788 | SCOTT  | ANALYST   | 7566 | 1987-04-19 | 3000.00 |    NULL |     20 |
	|  7839 | KING   | PRESIDENT | NULL | 1981-11-17 | 1000.00 |    NULL |     10 |
	|  7844 | TURNER | SALESMAN  | 7698 | 1981-09-08 | 1500.00 |    0.00 |     30 |
	|  7876 | ADAMS  | CLERK     | 7788 | 1987-05-23 | 1100.00 |    NULL |     20 |
	|  7900 | JAMES  | CLERK     | 7698 | 1981-12-03 |  950.00 |    NULL |     30 |
	|  7902 | FORD   | ANALYST   | 7566 | 1981-12-03 | 3000.00 |    NULL |     20 |
	|  7934 | MILLER | CLERK     | 7782 | 1982-01-23 | 1000.00 |    NULL |     10 |
	+-------+--------+-----------+------+------------+---------+---------+--------+

实际开发中的作用？

《方便，简化开发，利于维护》

		create view 
			emp_dept_view
		as
			select 
				e.ename,e.sal,d.dname
			from
				emp e
			join
				dept d
			on
				e.deptno = d.deptno;

假设有一条非常复杂的SQL语句，而这条SQL语句需要在不同的位置上反复使用。

每一次使用这个sql语句的时候都需要重新编写，很长，很麻烦，怎么办？

可以把这条复杂的SQL语句以视图对象的形式新建。

在需要编写这条SQL语句的位置直接使用视图对象，可以大大简化开发。

并且利于后期的维护，因为修改的时候也只需要修改一个位置就行，只需要修改视图对象所映射的SQL语句。

我们以后面向视图开发的时候，使用视图的时候可以像使用table一样。

可以对视图进行增删改查等操作。视图不是在内存当中，视图对象也是存储在硬盘上的，不会消失。

再提醒一下 ：

视图对应的语句只能是DQL语句。但是视图对象创建完成之后，可以对视图进行增删改查等操作。

小插曲：

增删改查，又叫做：CRUD。

CRUD是在公司中程序员之间沟通的术语。一般我们很少说增删改查。

一般都说CRUD。

C:Create（增）

R:Retrive（查：检索）

U:Update（改）

D:Delete（删）

DBA常用命令？

重点掌握：数据的导入和导出 （数据的备份）

其它命令了解一下即可。

数据导出？

注意：在windows的dos命令窗口中：

mysqldump study>D:\study.sql -uroot -p123456

可以导出指定的表吗？

mysqldump study emp>D:\study.sql -uroot -p123456

数据导入？

注意：需要先登录到mysql数据库服务器上。

然后创建数据库：

create database study;

使用数据库：

use study

然后初始化数据库：source D:\study.sql

数据库设计三范式

什么是数据库设计三范式？

数据库表的设计依据。教你怎么进行数据库表的设计。

数据库设计三范式有几类？

3个。

1. 第一范式：要求任何一张表必须有主键，每一个字段原子性不可再分。
2. 第二范式：建立在第一范式的基础之上，要求所有非主键字段完全依赖主键，不要产生部分依赖。
3. 第三范式：建立在第二范式的基础之上，要求所有非主键字段直接依赖主键，不要产生传递依赖。

声明：三范式是面试官经常问的，所以一定要熟记在心！

设计数据库表的时候，按照以上的范式进行，可以避免表中数据的冗余，空间的浪费。

第一范式

最核心，最重要的范式，所有表的设计都需要满足。

必须有主键 ，并且每一个字段都是原子性不可再分。

	学生编号 	学生姓名 			联系方式
	---------------------------------------------------
	1001		张三			zs@gmail.com,1359999999
	1002		李四			ls@gmail.com,13699999999
	1001		王五			ww@163.net,13488888888

以上是学生表，满足第一范式吗？

不满足，第一：没有主键。第二：联系方式可以分为邮箱地址和电话

	学生编号(pk) 		学生姓名		邮箱地址				联系电话
	--------------------------------------------------------------------
	1001				张三			zs@gmail.com		1359999999
	1002				李四			ls@gmail.com		13699999999
	1003				王五			ww@163.net			13488888888

第二范式

建立在第一范式的基础之上，要求所有非主键字段必须完全依赖主键 ，不要产生部分依赖。

学生编号 		学生姓名 	教师编号 	教师姓名
----------------------------------------------------
1001			张三		001			王老师
1002			李四		002			赵老师
1003			王五		001			王老师
1001			张三		002			赵老师

这张表描述了学生和老师的关系：（1个学生可能有多个老师，1个老师有多个学生）

这是非常典型的：多对多关系！

分析以上的表是否满足第一范式？

不满足第一范式。

怎么满足第一范式呢？修改

	学生编号+教师编号(pk)			学生姓名  		教师姓名
	----------------------------------------------------
	1001			001				张三			王老师
	1002			002				李四			赵老师
	1003			001				王五			王老师
	1001			002				张三			赵老师

学生编号 教师编号，两个字段联合做主键，复合主键（PK: 学生编号+教师编号）

经过修改之后，以上的表满足了第一范式。但是满足第二范式吗？

不满足，"张三"依赖1001，"王老师"依赖001，显然产生了部分依赖。

产生部分依赖有什么缺点？

数据冗余 了。空间浪费了。"张三"重复了，"王老师"重复了。

为了让以上的表满足第二范式，你需要这样设计：

使用三张表来表示多对多的关系！！！！

		学生表
		学生编号(pk)			学生名字
		------------------------------------
		1001					张三
		1002					李四
		1003					王五
		
		教师表
		教师编号(pk)		教师姓名
		--------------------------------------
		001					王老师
		002					赵老师

		学生教师关系表
		id(pk)					学生编号(fk)			教师编号(fk)
		-----------------------------------------------------------
		1						1001						001
		2						1002						002
		3						1003						001
		4						1001						002

背口诀：

多对多怎么设计？

多对多，三张表，关系表两个外键！！！！！！！！！！！！！！！

第三范式

第三范式建立在第二范式的基础之上

要求所有非主键字典必须直接依赖主键，不要产生传递依赖。

		学生编号（PK） 		学生姓名 班级编号  		班级名称
	---------------------------------------------------------
		1001				张三		01			一年一班
		1002				李四		02			一年二班
		1003				王五		03			一年三班
		1004				赵六		03			一年三班

以上表的设计是描述：班级和学生的关系。很显然是1对多关系！

一个教室中有多个学生。

分析以上表是否满足第一范式？

满足第一范式，有主键。

分析以上表是否满足第二范式？

满足第二范式，因为主键不是复合主键，没有产生部分依赖。主键是单一主键。

分析以上表是否满足第三范式？

第三范式要求：不要产生传递依赖！

一年一班依赖01，01依赖1001，产生了传递依赖。

不符合第三范式的要求。产生了数据的冗余。

那么应该怎么设计一对多呢？

		班级表：一
		班级编号(pk)					班级名称
		----------------------------------------
		01								一年一班
		02								一年二班
		03								一年三班

		学生表：多

		学生编号（PK） 		学生姓名 	班级编号(fk)
		-------------------------------------------
		1001				张三			01			
		1002				李四			02			
		1003				王五			03			
		1004				赵六			03		

背口诀：

一对多，两张表，多的表加外键！！！！！！！！！！！！

总结

一对多：一对多，两张表，多的表加外键！！！！！！！！！！！！

多对多：多对多，三张表，关系表两个外键！！！！！！！！！！！！！！！

一对一：一对一放到一张表中不就行了吗？为啥还要拆分表？

在实际的开发中，可能存在一张表字段太多，太庞大。这个时候要拆分表。

一对一怎么设计？

			没有拆分表之前：一张表
				t_user
				id		login_name		login_pwd		real_name		email				address........
				---------------------------------------------------------------------------
				1			zhangsan		123				张三				zhangsan@xxx
				2			lisi			123				李四				lisi@xxx
				...
			
			这种庞大的表建议拆分为两张：
				t_login 登录信息表
				id(pk)		login_name		login_pwd	
				---------------------------------
				1				zhangsan		123			
				2				lisi			123			

				t_user 用户详细信息表
				id(pk)		real_name		email				address........	login_id(fk+unique)
				-----------------------------------------------------------------------------------------
				100			张三				zhangsan@xxx								1
				200			李四				lisi@xxx										2

口诀：一对一，外键唯一！！！！！！！！！！

叮嘱

数据库设计三范式是理论上的。

实践和理论有的时候有偏差。

最终的目的都是为了满足客户的需求，有的时候会拿冗余换执行速度。

因为在sql当中，表和表之间连接次数越多，效率越低。（笛卡尔积）

有的时候可能会存在冗余，但是为了减少表的连接次数，这样做也是合理的，并且对于开发人员来说，sql语句的编写难度也会降低。

面试的时候把这句话说上：他就不会认为你是初级程序员了！