Sql高级
1. sql高级
1.1. 索引与视图
1.1.1. 常见的数据结构
- 栈:先进后出
- 队列:先进先出
- 数组;查询快,根据下标查询
- 链表:分为双链表与单链表。单链表指向下一个数据的存储位置;双链表指向前一个与下一个数据的存储位置(引用地址)。
- 二叉树:左小右大
- 平衡二叉树:二叉树的优化版本,尽可能的让树的度数变低,提高查找效率。要求高度(深度差不超过1)。左旋:被旋转的节点从左侧上升到父节点。右旋:被旋转的节点从右侧上升到父节点。出现旋转过多的问题。
- 红黑树:是一种自平衡的二叉查找树。会出现高度过高的问题。根节点必须是黑色;不能出现两个红色节点相连的情况;左右两边包含数目相同的黑色节点
- B树:有很多阶。所有的叶子节点都在同一层。解决了深度的问题,没解决区间查找的问题。
- B+树:叶子节点通过指针连接,关键字是按照大小排序的。解决了区间查找的问题。
1.1.2. 索引
1.1.2.1. 作用
可提高查询速度。为什么?是使用b+树的数据结构实现的,只需要遍历叶子节点就可以遍历整棵树。
1.1.2.2. 定义
将结构化的信息一部分提取出来,重新组织,使其变得有一定结构,我们将这部分信息称之为索引。(自动生成的大纲,二次信息)
1.1.2.3. 分类
- 聚集索引:逻辑顺序决定其物理顺序,使物理地址连续存放的索引。一张表中只能存在一个聚集索引,一般为主键。
什么情况下聚集索引不是主键?建表时,没有增加主键,之后添加了一个索引,后再添加主键,这种情况下索引就不是主键了。
- 非聚集索引:表中记录的逻辑顺序和物理顺序不同的索引。可以有多个。
每个索引最能能包含16列的数据。索引键记录大小最多为900字节。
1.1.2.4. 设计原则
是不是索引越多越好?不是(一张表中建议2-3个索引)
- 索引也需要空间,索引越多所占用的空间也就越多。
- 在增删改查数据时,也需要对索引进行重新的编排。书内容的改变,重新排版。(增加维护成本)
- 维护过程中会产生过多的索引碎片(索引不指向数据了,索引丢失),反而不利于查询。
建立索引的情况(以下原则,数据至少20万)
- 主键一定要建(系统自动建立)
- 外键一定要 (系统自动建立)
- 经常查询的列
- 经常用作查询条件的列
- 经常用在order by,group by,distinct后面的列
- 重复值比较多的列不能建立索引
- 对于text,image,bit这些类型的字段不能建立索引
- 经常存取的列不要建立索引
1.1.2.5. 语法
CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name1,column_name2...)--最多16列
CREATE UNIQUE INDEX INDEX_NAME ON TABLE_NAME()--创建唯一索引的那一列,不允许有重复数据
EXEC SP_HELPINDEX 'TABLE_NAME'--查询索引
EXEC SP_RENAME 'TABLE_NAME.NAME','NEWNAME','INDEX'--更改索引名称
DROP INDEX INDEX_NAME ON TABLE_NAME--删除索引
ALTER INDEX INDEX_NAME ON TABLE_NAME REBUILD--重建索引,整理索引碎片,重建时表被锁住了,关于表的请求会被阻塞,一般很少操作。
1.1.3. 视图
作用:提高安全性、简化查询过程
是一个简化查询过程,提高数据库的数据安全的虚拟表对象。本质就是一堆封装好的sql。
CREATE VIEW VIEW_NAME AS ....SQL的查询语句
CREATE VIEW VIEW_ALLCITY
AS --创建视图
SELECT A.CityID,A.CityName,B.ProName
FROM City A
JOIN Province B
ON A.ProID=B.ProID
ALTER VIEW VIEW_NAME AS ....SQL的查询语句--修改视图
DROP VIEW VIEW_ALLCITY--删除视图
ALTER VIEW VIEW_NAME
WITH ENCRYPTION
AS ....SQL的查询语句--加密视图
注意:把创建视图的代码保存起来,尤其是加密的视图,方便修改。
1.2. 事务与锁
事务:用于处理业务失败的情况,用于回滚。
--异常案例
BEGIN TRANSACTION --简写TRAN
BEGIN TRY
--张三给李四转账500
UPDATE account SET balance=balance-200 WHERE NAME='张三';
UPDATE account SET balance=balance+'' WHERE NAME='李四';
COMMIT--提交
END TRY
BEGIN CATCH
ROLLBACK--回滚
END CATCH
1.2.1. 事务的原理
事务开启后,所有执行的操作都会先存储到事务日志中,遇到COMMIT才会更新到数据库中,其他情况清空事务日志,遇到ROLLBACK则会断开链接。
1.2.2. 事务的执行步骤
- 客户端连接数据库服务器,创建连接时创建此用户临时日志文件
- 开启事务以后,所有的操作都会先写入到临时日志文件中
- 所有的查询操作从表中查询,但会经过日志文件加工后才返回
- 如果事务提交则将日志文件中的数据写到表中,否则清空日志文件
1.2.3. 事务的四大特性(ACID)
- Atoc(原子性):事务中包含的操作被看做一个逻辑单元,这个逻辑单元中的操作要么全部成功,要么全部失败,保证数据的完整性。
- Consistency(一致性):事务完成时,数据必须处于一致状态,数据的完整性约束没有被破坏,事务在执行过程中发生错误,会被回滚Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。
如:转账前2个人的总金额是2000,转账后2个人总金额也是2000。
- Isolation(隔离性):事务允许多个用户对同一个数据进行并发访问,而不破坏数据的正确性和完整性。同时,并行事务的修改必须与其他并行事务的修改相互独立。
- Durability(持久性):事务结束后,事务处理的结果必须能够得到固化(永久存储到数据库中了)。就算断电了,也是保存下来的。
1.2.4. 事务的隔离性
在事务执行的过程中,多个并发事务的操作是完全独立,互不影响的。
并发访问问题 | 含义 |
---|---|
脏读 | 读到了其它事务还未提交的数据 |
幻读 | 一个事务,两次并发事务读取的数据数量并不相同 |
不可重复读 | 一个事务,两次并发事务读取到的数据的内容不同 |
1.2.4.1. 数据库的四种隔离级别
级别 | 名称 | 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 读未提交 | read uncommitted | 是 | 是 | 是 |
2 | 读已提交 | read committed | 否 | 是 | 是 |
3 | 可重复读 | repeatable read | 否 | 否 | 是 |
4 | 串行化 | serializable | 否 | 否 | 否 |
2-3 | 快照 | SNAPSHOT | 否 | 否 | 否 |
1.2.4.2. 语法
SET TRAN ISOLATION LEVEL read uncommitted--设置数事务隔离级别
快照的使用首先要将数据库切换到支持快照的状态。
1.2.5. 锁
多用户访问同一数据资源时,对访问的先后次序权限管理的机制。
1.2.5.1. 锁的分类
- 共享锁
- 排他锁
- 更新锁
- 架构锁
- 意向锁
- 大容量更新锁
悲观锁:每次总是假设最坏的状态,都是假设操作数据的时候会有其他人来操作数据。如行锁、表锁、共享锁等。
乐观锁:每次操作数据之前总是假设其他操作不会对数据进行修改,但是在返回数据之前会对数据进行判断。乐观锁适用于多读的数据类型,可以提高吞吐量。快照都是乐观锁。
行锁(ROWLOCK)
SELECT * FROM TABLEN_NAME ROWLOCK
表锁(TABLELOCKX)
SELECT * FROM TABLEN_NAME TABLELOCKX
共享锁(WITH(HOLDLOCK))
用于读取操作,允许多个事务同时读取数据,此时不允许事物修改数据,但修改请求会在读取完成之后进行。
--窗口1
BEGIN TRAN
SELECT * FROM [dbo].[account] A WITH(HOLDLOCK) WHERE A.Id=1
WAITFOR DELAY '00:00:10'
COMMIT
--窗口2
BEGIN TRAN
SELECT * FROM [dbo].[account] A WHERE A.Id=1
COMMIT
--窗口3
BEGIN TRAN
UPDATE [dbo].[account] SET [balance]=1000
COMMIT
排它锁(WITH(UPDlOCK))
锁住的是行,用于事务的增删改操作。
--窗口1
BEGIN TRAN
UPDATE [dbo].[account] SET [balance]=100 WHERE Id=2--更新自动转为排它锁
--相当于UPDATE [dbo].[account] WITH(UPDlOCK) SET [balance]=100 WHERE Id=2
WAITFOR DELAY '00:00:10'
COMMIT
--窗口2
BEGIN TRAN
SELECT * FROM [dbo].[account] A WHERE A.Id=2
COMMIT
--窗口3
BEGIN TRAN
SELECT * FROM [dbo].[account] A WHERE A.Id=1
COMMIT
死锁
在多任务处理过程中,每个任务锁定了其他任务所需要的资源,从而造成任务永久性阻塞,从而出现死锁,此时系统出现死锁状态。a锁住b所需资源,b锁住a所需资源。
--窗口1
BEGIN TRAN
UPDATE [dbo].[account] SET [balance]=1000 WHERE Id=2
WAITFOR DELAY '00:00:10'
UPDATE [dbo].[account] SET [balance]=1000 WHERE Id=1
COMMIT
--窗口2
BEGIN TRAN
UPDATE [dbo].[account] SET [balance]=1000 WHERE Id=1
WAITFOR DELAY '00:00:08'
UPDATE [dbo].[account] SET [balance]=1000 WHERE Id=2
COMMIT
如何减少死锁?
在所有事务中以相同的次序使用资源
使事务尽可能简短并且在一个批处理中
避免在事务内和用户进行交互,减少资源的锁定时间
为死锁超时参数设置一个合理范围
1.2.6. 锁与事务的关系
事务与锁是不同的。
- 事务具有ACID(原子性、一致性、隔离性和特久性),锁是用于解决隔离性的一种机制。
- 事务的隔离级别通过锁的机制来实现。
- 另外锁有不同的粒度,同时事务也是有不同的隔离级别的(一般有四种:读未提交Read uncommitted,读已提交Read committed,可重复读Repeatable read,可串行化Serializable)。
1.3. 3.T-SQL编程
1.3.1. 命名规则
- 开头不能是数字、空格或特殊字符
- 首字符可以包含字母、数字、汉字、_@#
- 不能是系统关键字
1.3.2. 变量
1.3.2.1. 全局变量
@@ERROR 返回上一个执行的T-SQL语句的错误号 --0代表没有错误,非0代表有错误
@@IDENTITY 返回插入到当前表的IDENTITY列的最后一个值
@@LANGUAGE 获取当前电脑系统所用的语言的名称
@@MAX_CONNECTIONS 当前数据库所支持的最大连接数
@@ROWCOUNT 返回上一次sql语句影响的行数
@@SERVERNAME 返回的服务器的名字
@@TIMETICKS 返回微秒数
@@TRANCOUNT 返回当前数据库中正在执行的事务数
@@VERSION 返回数据库的版本
1.3.2.2. 局部变量
局部变量只能是以@字符开头
--DECLARE @变量名称 变量类型 = 变量内容
declare @name nvarchar(20) ='ytt'
1.3.2.3. 变量赋值
declare @name nvarchar(20) ='ytt'--初始化赋值
set @name='ytt1'--set赋值
select @name='ytt2'-select赋值
1.3.3. 逻辑代码
declare @age int;
select @age=Age from [dbo].[PersonInfo] where AutoId=5
if(@age<=10)
begin
print('儿童')
end
else if(@age<=40)
begin
print('青年')
end
else
begin
print('老年')
end
1.3.3.1. 自定义函数
create function 函数名(入参) returns 出参
begin
end
1.4. 4.触发器
分类:事后触发器(AFTER)、替代触发器(INSTED OF)
--DECLARE @变量名称 变量类型 = 变量内容
CREATE TRIGGER 触发器名称 ON 表名
{AFTER|INSTEAD OF}[操作]
AS
BEGIN
--T-SQL 语句
END