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1、索引(index) 1.1、什么是索引? 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,并且这个所以的排序和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。 遵循左小又大原则存放。采用中序遍历方式遍历取数据。 1.2、索引的实现原理? 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) 1.3、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。 1.4、索引怎么创建?怎么删除?语法是什么? 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。 1.5、在mysql当中,怎么查看一个SQL语句是否使用了索引进行检索? 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 | +----+-------------+-------+------+-----------------+-----------------+---------+-------+------+-------------+ 1.6、索引有失效的时候,什么时候索引失效呢? 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6... 失效的第7... 1.7、索引是各种数据库进行优化的重要手段。优化的时候优先考虑的因素就是索引。 索引在数据库当中分了很多类? 单一索引:一个字段上添加索引。 复合索引:两个字段或者更多的字段上添加索引。 主键索引:主键上添加索引。 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。 2、视图(view) 2.1、什么是视图? view:站在不同的角度去看待同一份数据。 2.2、怎么创建视图对象?怎么删除视图对象? 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; 2.3、用视图做什么? 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 | +-------+--------+-----------+------+------------+---------+---------+--------+ 2.4、视图对象在实际开发中到底有什么用?《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) 3、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。(这个培训日志文档留着,以后忘了,可以打开文档复制粘贴。) 数据导出? 注意:在windows的dos命令窗口中: mysqldump bjpowernode>D:\bjpowernode.sql -uroot -p123456 可以导出指定的表吗? mysqldump bjpowernode emp>D:\bjpowernode.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 bjpowernode; 使用数据库:use bjpowernode 然后初始化数据库:source D:\bjpowernode.sql 4、数据库设计三范式 4.1、什么是数据库设计范式? 数据库表的设计依据。教你怎么进行数据库表的设计。 4.2、数据库设计范式共有? 3个。 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。 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。 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。 4.3、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 4.4、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!!!!!!!!!!!!!!! 4.5、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!!!!!!!!!!!! 4.6、总结表的设计? 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!!!!!!!!!! 4.7、嘱咐一句话: 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!
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