MySQL 进阶篇 —— 事务 / 外键 / 索引 / 高级查询

MySQL 进阶内容，涵盖事务、主外键、索引及高级查询技巧

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一、事务（TCL）

1.1 什么是事务

一组 SQL 操作的逻辑单元，要么全部成功，要么全部失败。

1.2 ACID 特性

特性	说明
原子性	所有操作全部成功或全部失败
一致性	事务前后数据完整性一致
隔离性	多个事务并发互不影响
持久性	事务提交后永久保存

1.3 事务操作语句

语句	作用
begin	开始事务
commit	提交事务（永久保存）
rollback	回滚事务（撤销全部操作）
savepoint 名称	设置保存点
rollback to 名称	回滚到指定保存点

多个窗口可多事务并发，但单窗口只能有一个事务。事务结束标志是 rollback 或 commit。下一个事务开启会隐式提交上一个事务。

1.4 事务示例

-- 前提：只有 InnoDB 引擎支持事务
create table accounts (
    id int unsigned primary key auto_increment,
    name varchar(20),
    balance decimal(10,2)
) engine=InnoDB default charset=utf8mb4;

insert into accounts values (1, '张三', 1000), (2, '李四', 0);

-- 正常提交
begin;
update accounts set balance = balance - 500 where id = 1;
update accounts set balance = balance + 500 where id = 2;
commit;

-- 回滚撤销
begin;
update accounts set balance = balance - 200 where id = 1;
update accounts set balance = balance + 200 where id = 2;
rollback;

-- 保存点回滚
begin;
update accounts set balance = 500 where id = 1;
savepoint sp1;
update accounts set balance = 500 where id = 2;
rollback to sp1;
commit;

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二、主键与外键

2.1 主键（primary key）

特点	说明
字段值必须唯一	不允许重复
字段值不可为空	not null
一张表仅一个主键	可单字段或组合字段
自动生成唯一索引	创建主键时自动附带

2.2 外键（foreign key）

引用另一张表的主键，用于建立表间关联。

特点	说明
字段值可以不唯一	允许重复
字段值可以为空	允许 null
一张表可有多个外键
自动生成普通索引	创建外键时自动附带

2.3 创建外键失败常见原因

• 关联的两个字段数据类型不匹配
• 子表已有存量数据违反外键约束
• 被引用的主表主键缺少配套索引

2.4 级联规则（on delete / on update）

规则	行为
on delete cascade	主表删除，子表关联数据同步删除
on delete set null	主表删除，子表外键置 null（需允许 null）
默认（不写规则）	子表有关联数据时，禁止删除主表

-- 主表
create table products_2 (
    pid int unsigned primary key auto_increment,
    pname varchar(40),
    price decimal(10,2)
);

-- 子表：级联删除
create table orders_2 (
    oid int unsigned primary key auto_increment,
    pid int unsigned,
    buy_num int,
    foreign key fk_pid(pid) references products_2(pid)
    on delete cascade on update cascade
);

-- 子表：置空处理（pid 必须允许 null）
create table orders_3 (
    oid int unsigned primary key auto_increment,
    pid int unsigned null,
    buy_num int,
    foreign key fk_pid2(pid) references products_2(pid)
    on delete set null
);

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三、索引

3.1 什么是索引

类似书籍目录，作用是加快数据查询速度。

有索引	无索引
直接定位数据，类似查目录	逐行全表扫描
查询效率大幅提升	数据量大时极慢

3.2 优缺点

优点	缺点
大幅提高查询速度	占用额外磁盘空间
减少磁盘 IO	增删改需同步维护索引，降低写入性能
避免全表扫描	数据越大，索引占用越多

3.3 存储结构分类

类型	适用场景
B+ 树索引	范围查询、in 查询（默认）
哈希索引	仅支持精准等值 = 查询
全文索引	文本模糊 like 检索

3.4 功能分类

类型	特点	语法
普通索引	允许重复、允许 null	create index idx_name on 表(字段);
唯一索引	值必须唯一、允许 null	create unique index idx_name on 表(字段);
主键索引	唯一 + 非空，一张表仅一个	创建主键自动生成
组合索引	多字段联合	create index idx_a_b on 表(字段1,字段2);
全文索引	长文本检索	create fulltext index idx_text on 表(字段);

-- 创建普通索引
create index idx_pname on products(pname);

-- 创建唯一索引
create unique index idx_price on products(price);

-- 创建组合索引
create index idx_name_stock on products(name, stock);

-- 查看索引
show index from products;
show create table products;

-- 删除索引
drop index idx_pname on products;

MySQL 不支持直接修改索引，需要先删除旧索引再重新创建新索引。

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四、高级 DQL

4.1 条件判断（case when）

类似编程中的 if-else，根据条件生成新列：

select
    name, price,
    case
        when price < 500 then '低价'
        when price between 500 and 3000 then '中价'
        else '高价'
    end as '价格等级'
from products;

4.2 空值处理（ifnull）

select ifnull(name, '无名商品') as '商品名称', price from products;

4.3 字符串函数

select concat(name, ' - ', city) as '顾客信息' from customers;
select name, char_length(name) as '名称长度' from products;

4.4 分页查询（limit offset）

-- limit 每页条数 offset 跳过条数
select * from products order by price desc limit 3 offset 0;  -- 第 1 页
select * from products order by price desc limit 3 offset 3;  -- 第 2 页

4.5 exists

-- 有下过单的顾客
select * from customers as c
where exists (
    select 1 from orders as o where o.customer_id = c.id
);

-- 从未被购买过的商品
select * from products as p
where not exists (
    select 1 from order_items as oi where oi.product_id = p.id
);

4.6 union 合并结果集

select name as '名称' from customers
union
select name as '名称' from products;

-- union all 保留重复（更快）
select name as '名称' from customers
union all
select name as '名称' from products;

4.7 窗口函数（window function）

在不改变行数的情况下对分组内数据排序、排名、累计：

-- row_number：为每行赋予唯一连续排名
select
    name, price,
    row_number() over (order by price desc) as '价格排名'
from products;

-- rank：相同值并列排名，会跳过后续序号（如 1,1,3）
select
    name, price,
    rank() over (order by price desc) as '价格排名'
from products;

-- dense_rank：相同值并列排名，不跳过后续序号（如 1,1,2）
select
    name, price,
    dense_rank() over (order by price desc) as '价格排名'
from products;

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五、总结

分类	核心操作	关键字/语法
事务	开启/提交/回滚	begin / commit / rollback / savepoint
事务	ACID	原子性、一致性、隔离性、持久性
外键	级联删除	on delete cascade
外键	置空处理	on delete set null
索引	普通/唯一/组合/全文	create index / create unique index / create fulltext index
索引	查看/删除	show index from / drop index
高级 DQL	条件判断	case when ... then ... else ... end
高级 DQL	空值处理	ifnull()
高级 DQL	字符串函数	concat() / char_length()
高级 DQL	分页	limit ... offset ...
高级 DQL	exists	exists / not exists
高级 DQL	合并结果集	union / union all
高级 DQL	窗口函数	row_number() / rank() / dense_rank() / over