MySQL基础知识点串讲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
- 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。
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。
- 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
。
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！
