基础篇
通用语法及分类
DDL: 数据定义语言,用来定义数据库对象(数据库、表、字段)
DML: 数据操作语言,用来对数据库表中的数据进行增删改
DQL: 数据查询语言,用来查询数据库中表的记录
DCL: 数据控制语言,用来创建数据库用户、控制数据库的控制权限
DDL(数据定义语言)
数据定义语言
数据库操作
查询所有数据库:
SHOW DATABASES;
查询当前数据库:
SELECT DATABASE();
创建数据库:
CREATE DATABASE [ IF NOT EXISTS ] 数据库名 [ DEFAULT CHARSET 字符集] [COLLATE 排序规则 ];
删除数据库:
DROP DATABASE [ IF EXISTS ] 数据库名;
使用数据库:
USE 数据库名;
注意事项
UTF8字符集长度为3字节,有些符号占4字节,所以推荐用utf8mb4字符集
表操作
查询当前数据库所有表:
SHOW TABLES;
查询表结构:
DESC 表名;
查询指定表的建表语句:
SHOW CREATE TABLE 表名;
创建表:
最后一个字段后面没有逗号
添加字段:
ALTER TABLE 表名 ADD 字段名 类型(长度) [COMMENT 注释] [约束];
例:ALTER TABLE emp ADD nickname varchar(20) COMMENT '昵称';
修改数据类型:
ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 新数据类型(长度);
修改字段名和字段类型:
ALTER TABLE 表名 CHANGE 旧字段名 新字段名 类型(长度) [COMMENT 注释] [约束];
例:将emp表的nickname字段修改为username,类型为varchar(30)
ALTER TABLE emp CHANGE nickname username varchar(30) COMMENT '昵称';
删除字段:
ALTER TABLE 表名 DROP 字段名;
修改表名:
ALTER TABLE 表名 RENAME TO 新表名
删除表:
DROP TABLE [IF EXISTS] 表名;
删除表,并重新创建该表:
TRUNCATE TABLE 表名;
DML(数据操作语言)
添加数据
指定字段:
INSERT INTO 表名 (字段名1, 字段名2, ...) VALUES (值1, 值2, ...);
全部字段:
INSERT INTO 表名 VALUES (值1, 值2, ...);
批量添加数据:
INSERT INTO 表名 (字段名1, 字段名2, ...) VALUES (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...);
INSERT INTO 表名 VALUES (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...);
注意事项
字符串和日期类型数据应该包含在引号中
插入的数据大小应该在字段的规定范围内
更新和删除数据
修改数据:
UPDATE 表名 SET 字段名1 = 值1, 字段名2 = 值2, ... [ WHERE 条件 ];
例:
UPDATE emp SET name = 'Jack' WHERE id = 1;
删除数据:
DELETE FROM 表名 [ WHERE 条件 ];
DQL(数据查询语言)
语法:
基础查询
查询多个字段:
SELECT 字段1, 字段2, 字段3, ... FROM 表名;
SELECT * FROM 表名;
设置别名:
SELECT 字段1 [ AS 别名1 ], 字段2 [ AS 别名2 ], 字段3 [ AS 别名3 ], ... FROM 表名;
SELECT 字段1 [ 别名1 ], 字段2 [ 别名2 ], 字段3 [ 别名3 ], ... FROM 表名;
去除重复记录:
SELECT DISTINCT 字段列表 FROM 表名;
转义:
SELECT * FROM 表名 WHERE name LIKE '/_张三' ESCAPE '/'
/ 之后的_不作为通配符
条件查询
语法:
SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件列表;
条件:
例子:
聚合查询(聚合函数)
常见聚合函数:
语法:
SELECT 聚合函数(字段列表) FROM 表名;
例:
SELECT count(id) from employee where workaddress = "广东省";
分组查询
语法:
SELECT 字段列表 FROM 表名 [ WHERE 条件 ] GROUP BY 分组字段名 [ HAVING 分组后的过滤条件 ];
where 和 having 的区别:
执行时机不同:where是分组之前进行过滤,不满足where条件不参与分组;having是分组后对结果进行过滤。
判断条件不同:where不能对聚合函数进行判断,而having可以。
例子:
注意事项
执行顺序:where > 聚合函数 > having
分组之后,查询的字段一般为聚合函数和分组字段,查询其他字段无任何意义
排序查询
语法:
SELECT 字段列表 FROM 表名 ORDER BY 字段1 排序方式1, 字段2 排序方式2;
排序方式:
ASC: 升序(默认)
DESC: 降序
例子:
注意事项
如果是多字段排序,当第一个字段值相同时,才会根据第二个字段进行排序
分页查询
语法:
SELECT 字段列表 FROM 表名 LIMIT 起始索引, 查询记录数;
例子:
注意事项
起始索引从0开始,起始索引 = (查询页码 - 1) * 每页显示记录数
分页查询是数据库的方言,不同数据库有不同实现,MySQL是LIMIT
如果查询的是第一页数据,起始索引可以省略,直接简写 LIMIT 10
DQL执行顺序
FROM -> WHERE -> GROUP BY -> SELECT -> ORDER BY -> LIMIT
DCL
管理用户
查询用户:
创建用户:
CREATE USER '用户名'@'主机名' IDENTIFIED BY '密码';
修改用户密码:
ALTER USER '用户名'@'主机名' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '新密码';
删除用户:
DROP USER '用户名'@'主机名';
例子:
注意事项
主机名可以使用 % 通配
权限控制
常用权限:
更多权限请看权限一览表
查询权限:
SHOW GRANTS FOR '用户名'@'主机名';
授予权限:
GRANT 权限列表 ON 数据库名.表名 TO '用户名'@'主机名';
撤销权限:
REVOKE 权限列表 ON 数据库名.表名 FROM '用户名'@'主机名';
注意事项
多个权限用逗号分隔
授权时,数据库名和表名可以用 * 进行通配,代表所有
函数
字符串函数
数值函数
日期函数
流程函数
字符串函数
常用函数:
使用示例:
数值函数
常见函数:
日期函数
常用函数:
例子:
流程函数
常用函数:
例子:
约束
分类:
约束是作用于表中字段上的,可以再创建表/修改表的时候添加约束。
常用约束
例子:
外键约束
添加外键:
删除外键:
ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名;
删除/更新行为
更改删除/更新行为:
ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段) REFERENCES 主表名(主表字段名) ON UPDATE 行为 ON DELETE 行为;
多表查询
多表关系
一对多(多对一)
多对多
一对一
一对多
案例:部门与员工
关系:一个部门对应多个员工,一个员工对应一个部门
实现:在多的一方建立外键,指向一的一方的主键
多对多
案例:学生与课程
关系:一个学生可以选多门课程,一门课程也可以供多个学生选修
实现:建立第三张中间表,中间表至少包含两个外键,分别关联两方主键
一对一
案例:用户与用户详情
关系:一对一关系,多用于单表拆分,将一张表的基础字段放在一张表中,其他详情字段放在另一张表中,以提升操作效率
实现:在任意一方加入外键,关联另外一方的主键,并且设置外键为唯一的(UNIQUE)
查询
合并查询(笛卡尔积,会展示所有组合结果):
select * from employee, dept;
笛卡尔积:两个集合A集合和B集合的所有组合情况(在多表查询时,需要消除无效的笛卡尔积)
消除无效笛卡尔积:
select * from employee, dept where employee.dept = dept.id;
内连接查询
内连接查询的是两张表交集的部分
隐式内连接:
SELECT 字段列表 FROM 表1, 表2 WHERE 条件 ...;
显式内连接:
SELECT 字段列表 FROM 表1 [ INNER ] JOIN 表2 ON 连接条件 ...;
显式性能比隐式高
例子:
外连接查询
左外连接:
查询左表所有数据,以及两张表交集部分数据
SELECT 字段列表 FROM 表1 LEFT [ OUTER ] JOIN 表2 ON 条件 ...;
相当于查询表1的所有数据,包含表1和表2交集部分数据
右外连接:
查询右表所有数据,以及两张表交集部分数据
SELECT 字段列表 FROM 表1 RIGHT [ OUTER ] JOIN 表2 ON 条件 ...;
例子:
左连接可以查询到没有dept的employee,右连接可以查询到没有employee的dept
自连接查询
当前表与自身的连接查询,自连接必须使用表别名
语法:
SELECT 字段列表 FROM 表A 别名A JOIN 表A 别名B ON 条件 ...;
自连接查询,可以是内连接查询,也可以是外连接查询
例子:
联合查询 union, union all
把多次查询的结果合并,形成一个新的查询集
语法:
注意事项
UNION ALL 会有重复结果,UNION 不会
联合查询比使用or效率高,不会使索引失效
子查询
SQL语句中嵌套SELECT语句,称谓嵌套查询,又称子查询。
SELECT * FROM t1 WHERE column1 = ( SELECT column1 FROM t2);
子查询外部的语句可以是 INSERT / UPDATE / DELETE / SELECT 的任何一个
根据子查询结果可以分为:
标量子查询(子查询结果为单个值)
列子查询(子查询结果为一列)
行子查询(子查询结果为一行)
表子查询(子查询结果为多行多列)
根据子查询位置可分为:
WHERE 之后
FROM 之后
SELECT 之后
标量子查询
子查询返回的结果是单个值(数字、字符串、日期等)。
常用操作符:- < > > >= < <=
例子:
列子查询
返回的结果是一列(可以是多行)。
常用操作符:
例子:
行子查询
返回的结果是一行(可以是多列)。
常用操作符:=, <, >, IN, NOT IN
例子:
表子查询
返回的结果是多行多列
常用操作符:IN
例子:
事务
事务是一组操作的集合,事务会把所有操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求,即这些操作要么同时成功,要么同时失败。
基本操作:
操作方式二:
开启事务:
START TRANSACTION 或 BEGIN TRANSACTION;
提交事务:
COMMIT;
回滚事务:
ROLLBACK;
操作实例:
四大特性ACID
原子性(Atomicity):事务是不可分割的最小操作但愿,要么全部成功,要么全部失败
一致性(Consistency):事务完成时,必须使所有数据都保持一致状态
隔离性(Isolation):数据库系统提供的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的独立环境下运行
持久性(Durability):事务一旦提交或回滚,它对数据库中的数据的改变就是永久的
并发事务
这三个问题的详细演示: https://www.bilibili.com/video/BV1Kr4y1i7ru?p=55cd
并发事务隔离级别:
√表示在当前隔离级别下该问题会出现
Serializable 性能最低;Read uncommitted 性能最高,数据安全性最差
查看事务隔离级别:
SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION;
设置事务隔离级别:
SET [ SESSION | GLOBAL ] TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE };
SESSION 是会话级别,表示只针对当前会话有效,GLOBAL 表示对所有会话有效
进阶篇
存储引擎
MySQL体系结构:
存储引擎就是存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式。存储引擎是基于表而不是基于库的,所以存储引擎也可以被称为表引擎。
默认存储引擎是InnoDB。
相关操作:
InnoDB
InnoDB 是一种兼顾高可靠性和高性能的通用存储引擎,在 MySQL 5.5 之后,InnoDB 是默认的 MySQL 引擎。
特点:
DML 操作遵循 ACID 模型,支持事务
行级锁,提高并发访问性能
支持外键约束,保证数据的完整性和正确性
文件:
xxx.ibd: xxx代表表名,InnoDB 引擎的每张表都会对应这样一个表空间文件,存储该表的表结构(frm、sdi)、数据和索引。
参数:innodb_file_per_table,决定多张表共享一个表空间还是每张表对应一个表空间
知识点:
查看 Mysql 变量:
show variables like 'innodb_file_per_table';
从idb文件提取表结构数据:
(在cmd运行)
ibd2sdi xxx.ibd
InnoDB 逻辑存储结构:
MyISAM
MyISAM 是 MySQL 早期的默认存储引擎。
特点:
不支持事务,不支持外键
支持表锁,不支持行锁
访问速度快
文件:
xxx.sdi: 存储表结构信息
xxx.MYD: 存储数据
xxx.MYI: 存储索引
Memory
Memory 引擎的表数据是存储在内存中的,受硬件问题、断电问题的影响,只能将这些表作为临时表或缓存使用。
特点:
存放在内存中,速度快
hash索引(默认)
文件:
xxx.sdi: 存储表结构信息
存储引擎特点
存储引擎的选择
在选择存储引擎时,应该根据应用系统的特点选择合适的存储引擎。对于复杂的应用系统,还可以根据实际情况选择多种存储引擎进行组合。
InnoDB: 如果应用对事物的完整性有比较高的要求,在并发条件下要求数据的一致性,数据操作除了插入和查询之外,还包含很多的更新、删除操作,则 InnoDB 是比较合适的选择
MyISAM: 如果应用是以读操作和插入操作为主,只有很少的更新和删除操作,并且对事务的完整性、并发性要求不高,那这个存储引擎是非常合适的。
Memory: 将所有数据保存在内存中,访问速度快,通常用于临时表及缓存。Memory 的缺陷是对表的大小有限制,太大的表无法缓存在内存中,而且无法保障数据的安全性
电商中的足迹和评论适合使用 MyISAM 引擎,缓存适合使用 Memory 引擎。
性能分析
查看执行频次
查看当前数据库的 INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT 访问频次:
SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_______'; 或者 SHOW SESSION STATUS LIKE 'Com_______';
例:show global status like 'Com_______'
慢查询日志
慢查询日志记录了所有执行时间超过指定参数(long_query_time,单位:秒,默认10秒)的所有SQL语句的日志。
MySQL的慢查询日志默认没有开启,需要在MySQL的配置文件(/etc/my.cnf)中配置如下信息:
# 开启慢查询日志开关
slow_query_log=1
# 设置慢查询日志的时间为2秒,SQL语句执行时间超过2秒,就会视为慢查询,记录慢查询日志
long_query_time=2
更改后记得重启MySQL服务,日志文件位置:/var/lib/mysql/localhost-slow.log
查看慢查询日志开关状态:
show variables like 'slow_query_log';
profile
show profile 能在做SQL优化时帮我们了解时间都耗费在哪里。通过 have_profiling 参数,能看到当前 MySQL 是否支持 profile 操作:
SELECT @@have_profiling;
profiling 默认关闭,可以通过set语句在session/global级别开启 profiling:
SET profiling = 1;
查看所有语句的耗时:
show profiles;
查看指定query_id的SQL语句各个阶段的耗时:
show profile for query query_id;
查看指定query_id的SQL语句CPU的使用情况
show profile cpu for query query_id;
explain
EXPLAIN 或者 DESC 命令获取 MySQL 如何执行 SELECT 语句的信息,包括在 SELECT 语句执行过程中表如何连接和连接的顺序。
语法:
# 直接在select语句之前加上关键字 explain / desc
EXPLAIN SELECT 字段列表 FROM 表名 HWERE 条件;
EXPLAIN 各字段含义:
id:select 查询的序列号,表示查询中执行 select 子句或者操作表的顺序(id相同,执行顺序从上到下;id不同,值越大越先执行)
select_type:表示 SELECT 的类型,常见取值有 SIMPLE(简单表,即不适用表连接或者子查询)、PRIMARY(主查询,即外层的查询)、UNION(UNION中的第二个或者后面的查询语句)、SUBQUERY(SELECT/WHERE之后包含了子查询)等
type:表示连接类型,性能由好到差的连接类型为 NULL、system、const、eq_ref、ref、range、index、all
possible_key:可能应用在这张表上的索引,一个或多个
Key:实际使用的索引,如果为 NULL,则没有使用索引
Key_len:表示索引中使用的字节数,该值为索引字段最大可能长度,并非实际使用长度,在不损失精确性的前提下,长度越短越好
rows:MySQL认为必须要执行的行数,在InnoDB引擎的表中,是一个估计值,可能并不总是准确的
filtered:表示返回结果的行数占需读取行数的百分比,filtered的值越大越好
索引
索引是帮助 MySQL 高效获取数据的数据结构(有序)。在数据之外,数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构,这些数据结构以某种方式引用(指向)数据,这样就可以在这些数据结构上实现高级查询算法,这种数据结构就是索引。
优缺点:
优点:
提高数据检索效率,降低数据库的IO成本
通过索引列对数据进行排序,降低数据排序的成本,降低CPU的消耗
缺点:
索引列也是要占用空间的
索引大大提高了查询效率,但降低了更新的速度,比如 INSERT、UPDATE、DELETE
索引结构
B-Tree
二叉树的缺点可以用红黑树来解决:
红黑树也存在大数据量情况下,层级较深,检索速度慢的问题。
为了解决上述问题,可以使用 B-Tree 结构。
B-Tree (多路平衡查找树) 以一棵最大度数(max-degree,指一个节点的子节点个数)为5(5阶)的 b-tree 为例(每个节点最多存储4个key,5个指针)
B-Tree 的数据插入过程动画参照: https://www.bilibili.com/video/BV1Kr4y1i7ru?p=68
演示地址: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BTree.html
B+Tree
结构图:
演示地址: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BPlusTree.html
与 B-Tree 的区别:
所有的数据都会出现在叶子节点
叶子节点形成一个单向链表
MySQL 索引数据结构对经典的 B+Tree 进行了优化。在原 B+Tree 的基础上,增加一个指向相邻叶子节点的链表指针,就形成了带有顺序指针的 B+Tree,提高区间访问的性能。
Hash
哈希索引就是采用一定的hash算法,将键值换算成新的hash值,映射到对应的槽位上,然后存储在hash表中。
如果两个(或多个)键值,映射到一个相同的槽位上,他们就产生了hash冲突(也称为hash碰撞),可以通过链表来解决。
特点:
Hash索引只能用于对等比较(=、in),不支持范围查询(betwwn、>、<、…)
无法利用索引完成排序操作
查询效率高,通常只需要一次检索就可以了,效率通常要高于 B+Tree 索引
存储引擎支持:
Memory
InnoDB: 具有自适应hash功能,hash索引是存储引擎根据 B+Tree 索引在指定条件下自动构建的
面试题
为什么 InnoDB 存储引擎选择使用 B+Tree 索引结构?
相对于二叉树,层级更少,搜索效率高
对于 B-Tree,无论是叶子节点还是非叶子节点,都会保存数据,这样导致一页中存储的键值减少,指针也跟着减少,要同样保存大量数据,只能增加树的高度,导致性能降低
相对于 Hash 索引,B+Tree 支持范围匹配及排序操作
索引分类
在 InnoDB 存储引擎中,根据索引的存储形式,又可以分为以下两种:
演示图:
聚集索引选取规则:
如果存在主键,主键索引就是聚集索引
如果不存在主键,将使用第一个唯一(UNIQUE)索引作为聚集索引
如果表没有主键或没有合适的唯一索引,则 InnoDB 会自动生成一个 rowid 作为隐藏的聚集索引
思考题
1. 以下 SQL 语句,哪个执行效率高?为什么?
答:第一条语句,因为第二条需要回表查询,相当于两个步骤。
2. InnoDB 主键索引的 B+Tree 高度为多少?
答:假设一行数据大小为1k,一页中可以存储16行这样的数据。InnoDB 的指针占用6个字节的空间,主键假设为bigint,占用字节数为8.
可得公式:n 8 + (n + 1) 6 = 16 * 1024,其中 8 表示 bigint 占用的字节数,n 表示当前节点存储的key的数量,(n + 1) 表示指针数量(比key多一个)。算出n约为1170。
如果树的高度为2,那么他能存储的数据量大概为:1171 * 16 = 18736;
如果树的高度为3,那么他能存储的数据量大概为:1171 1171 16 = 21939856。
另外,如果有成千上万的数据,那么就要考虑分表,涉及运维篇知识。
语法
创建索引:
CREATE [ UNIQUE | FULLTEXT ] INDEX index_name ON table_name (index_col_name, ...);
如果不加 CREATE 后面不加索引类型参数,则创建的是常规索引
查看索引:
SHOW INDEX FROM table_name;
删除索引:
DROP INDEX index_name ON table_name;
案例:
使用规则
最左前缀法则
如果索引关联了多列(联合索引),要遵守最左前缀法则,最左前缀法则指的是查询从索引的最左列开始,并且不跳过索引中的列。
如果跳跃某一列,索引将部分失效(后面的字段索引失效)。
联合索引中,出现范围查询(<, >),范围查询右侧的列索引失效。可以用>=或者<=来规避索引失效问题。
索引失效情况
在索引列上进行运算操作,索引将失效。如:explain select * from tb_user where substring(phone, 10, 2) = '15';
字符串类型字段使用时,不加引号,索引将失效。如:explain select * from tb_user where phone = 17799990015;,此处phone的值没有加引号
模糊查询中,如果仅仅是尾部模糊匹配,索引不会是失效;如果是头部模糊匹配,索引失效。如:explain select * from tb_user where profession like '%工程';,前后都有 % 也会失效。
用 or 分割开的条件,如果 or 其中一个条件的列没有索引,那么涉及的索引都不会被用到。
如果 MySQL 评估使用索引比全表更慢,则不使用索引。
SQL 提示
是优化数据库的一个重要手段,简单来说,就是在SQL语句中加入一些人为的提示来达到优化操作的目的。
例如,使用索引:
explain select * from tb_user use index(idx_user_pro) where profession="软件工程";
不使用哪个索引:
explain select * from tb_user ignore index(idx_user_pro) where profession="软件工程";
必须使用哪个索引:
explain select * from tb_user force index(idx_user_pro) where profession="软件工程";
use 是建议,实际使用哪个索引 MySQL 还会自己权衡运行速度去更改,force就是无论如何都强制使用该索引。
覆盖索引&回表查询
尽量使用覆盖索引(查询使用了索引,并且需要返回的列,在该索引中已经全部能找到),减少 select *。
explain 中 extra 字段含义:
using index condition:查找使用了索引,但是需要回表查询数据
using where; using index;:查找使用了索引,但是需要的数据都在索引列中能找到,所以不需要回表查询
如果在聚集索引中直接能找到对应的行,则直接返回行数据,只需要一次查询,哪怕是select *;如果在辅助索引中找聚集索引,如select id, name from xxx where name='xxx';,也只需要通过辅助索引(name)查找到对应的id,返回name和name索引对应的id即可,只需要一次查询;如果是通过辅助索引查找其他字段,则需要回表查询,如select id, name, gender from xxx where name='xxx';
所以尽量不要用select *,容易出现回表查询,降低效率,除非有联合索引包含了所有字段
面试题:一张表,有四个字段(id, username, password, status),由于数据量大,需要对以下SQL语句进行优化,该如何进行才是最优方案:
select id, username, password from tb_user where username='itcast';
解:给username和password字段建立联合索引,则不需要回表查询,直接覆盖索引
前缀索引
当字段类型为字符串(varchar, text等)时,有时候需要索引很长的字符串,这会让索引变得很大,查询时,浪费大量的磁盘IO,影响查询效率,此时可以只降字符串的一部分前缀,建立索引,这样可以大大节约索引空间,从而提高索引效率。
语法:create index idx_xxxx on table_name(columnn(n));
前缀长度:可以根据索引的选择性来决定,而选择性是指不重复的索引值(基数)和数据表的记录总数的比值,索引选择性越高则查询效率越高,唯一索引的选择性是1,这是最好的索引选择性,性能也是最好的。
求选择性公式:
show index 里面的sub_part可以看到接取的长度
单列索引&联合索引
单列索引:即一个索引只包含单个列
联合索引:即一个索引包含了多个列
在业务场景中,如果存在多个查询条件,考虑针对于查询字段建立索引时,建议建立联合索引,而非单列索引。
单列索引情况:
explain select id, phone, name from tb_user where phone = '17799990010' and name = '韩信';
这句只会用到phone索引字段
注意事项
多条件联合查询时,MySQL优化器会评估哪个字段的索引效率更高,会选择该索引完成本次查询
设计原则
针对于数据量较大,且查询比较频繁的表建立索引
针对于常作为查询条件(where)、排序(order by)、分组(group by)操作的字段建立索引
尽量选择区分度高的列作为索引,尽量建立唯一索引,区分度越高,使用索引的效率越高
如果是字符串类型的字段,字段长度较长,可以针对于字段的特点,建立前缀索引
尽量使用联合索引,减少单列索引,查询时,联合索引很多时候可以覆盖索引,节省存储空间,避免回表,提高查询效率
要控制索引的数量,索引并不是多多益善,索引越多,维护索引结构的代价就越大,会影响增删改的效率
如果索引列不能存储NULL值,请在创建表时使用NOT NULL约束它。当优化器知道每列是否包含NULL值时,它可以更好地确定哪个索引最有效地用于查询
SQL 优化
插入数据
普通插入:
采用批量插入(一次插入的数据不建议超过1000条)
手动提交事务
主键顺序插入
大批量插入:
如果一次性需要插入大批量数据,使用insert语句插入性能较低,此时可以使用MySQL数据库提供的load指令插入。
主键优化
数据组织方式:在InnoDB存储引擎中,表数据都是根据主键顺序组织存放的,这种存储方式的表称为索引组织表(Index organized table, IOT)
页分裂:页可以为空,也可以填充一般,也可以填充100%,每个页包含了2-N行数据(如果一行数据过大,会行溢出),根据主键排列。
页合并:当删除一行记录时,实际上记录并没有被物理删除,只是记录被标记(flaged)为删除并且它的空间变得允许被其他记录声明使用。当页中删除的记录到达 MERGE_THRESHOLD(默认为页的50%),InnoDB会开始寻找最靠近的页(前后)看看是否可以将这两个页合并以优化空间使用。
MERGE_THRESHOLD:合并页的阈值,可以自己设置,在创建表或创建索引时指定
文字说明不够清晰明了,具体可以看视频里的PPT演示过程: https://www.bilibili.com/video/BV1Kr4y1i7ru?p=90
主键设计原则:
满足业务需求的情况下,尽量降低主键的长度
插入数据时,尽量选择顺序插入,选择使用 AUTO_INCREMENT 自增主键
尽量不要使用 UUID 做主键或者是其他的自然主键,如身份证号
业务操作时,避免对主键的修改
order by优化
Using filesort:通过表的索引或全表扫描,读取满足条件的数据行,然后在排序缓冲区 sort buffer 中完成排序操作,所有不是通过索引直接返回排序结果的排序都叫 FileSort 排序
Using index:通过有序索引顺序扫描直接返回有序数据,这种情况即为 using index,不需要额外排序,操作效率高
如果order by字段全部使用升序排序或者降序排序,则都会走索引,但是如果一个字段升序排序,另一个字段降序排序,则不会走索引,explain的extra信息显示的是Using index, Using filesort,如果要优化掉Using filesort,则需要另外再创建一个索引,如:create index idx_user_age_phone_ad on tb_user(age asc, phone desc);,此时使用select id, age, phone from tb_user order by age asc, phone desc;会全部走索引
总结:
根据排序字段建立合适的索引,多字段排序时,也遵循最左前缀法则
尽量使用覆盖索引
多字段排序,一个升序一个降序,此时需要注意联合索引在创建时的规则(ASC/DESC)
如果不可避免出现filesort,大数据量排序时,可以适当增大排序缓冲区大小 sort_buffer_size(默认256k)
group by优化
在分组操作时,可以通过索引来提高效率
分组操作时,索引的使用也是满足最左前缀法则的
如索引为idx_user_pro_age_stat,则句式可以是select ... where profession order by age,这样也符合最左前缀法则
limit优化
常见的问题如limit 2000000, 10,此时需要 MySQL 排序前2000000条记录,但仅仅返回2000000 - 2000010的记录,其他记录丢弃,查询排序的代价非常大。
优化方案:一般分页查询时,通过创建覆盖索引能够比较好地提高性能,可以通过覆盖索引加子查询形式进行优化
例如:
count优化
MyISAM 引擎把一个表的总行数存在了磁盘上,因此执行 count(*) 的时候会直接返回这个数,效率很高(前提是不适用where);
InnoDB 在执行 count(*) 时,需要把数据一行一行地从引擎里面读出来,然后累计计数。
优化方案:自己计数,如创建key-value表存储在内存或硬盘,或者是用redis
count的几种用法:
如果count函数的参数(count里面写的那个字段)不是NULL(字段值不为NULL),累计值就加一,最后返回累计值
用法:count(*)、count(主键)、count(字段)、count(1)
count(主键)跟count(*)一样,因为主键不能为空;count(字段)只计算字段值不为NULL的行;count(1)引擎会为每行添加一个1,然后就count这个1,返回结果也跟count(*)一样;count(null)返回0
各种用法的性能:
count(主键):InnoDB引擎会遍历整张表,把每行的主键id值都取出来,返回给服务层,服务层拿到主键后,直接按行进行累加(主键不可能为空)
count(字段):没有not null约束的话,InnoDB引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出来,返回给服务层,服务层判断是否为null,不为null,计数累加;有not null约束的话,InnoDB引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出来,返回给服务层,直接按行进行累加
count(1):InnoDB 引擎遍历整张表,但不取值。服务层对于返回的每一层,放一个数字 1 进去,直接按行进行累加
count(*):InnoDB 引擎并不会把全部字段取出来,而是专门做了优化,不取值,服务层直接按行进行累加
按效率排序:count(字段) < count(主键) < count(1) < count(*),所以尽量使用 count(*)
update优化(避免行锁升级为表锁)
InnoDB 的行锁是针对索引加的锁,不是针对记录加的锁,并且该索引不能失效,否则会从行锁升级为表锁。
如以下两条语句:
update student set no = '123' where id = 1;,这句由于id有主键索引,所以只会锁这一行;
update student set no = '123' where name = 'test';,这句由于name没有索引,所以会把整张表都锁住进行数据更新,解决方法是给name字段添加索引
数据类型
整型
无符号在数据类型后加 unsigned 关键字。
浮点型
日期和时间
字符串
二进制类型
权限一览表
具体权限的作用详见官方文档
GRANT 和 REVOKE 允许的静态权限
GRANT 和 REVOKE 允许的动态权限
图形化界面工具
Workbench(免费): http://dev.mysql.com/downloads/workbench/
navicat(收费,试用版30天): https://www.navicat.com/en/download/navicat-for-mysql
Sequel Pro(开源免费,仅支持Mac OS): http://www.sequelpro.com/
HeidiSQL(免费): http://www.heidisql.com/
phpMyAdmin(免费): https://www.phpmyadmin.net/
SQLyog: https://sqlyog.en.softonic.com/
安装
小技巧
在SQL语句之后加上\G会将结果的表格形式转换成行文本形式
查看Mysql数据库占用空间:
后续内容
后续内容因为跟当前学习、工作计划有冲突,所以后续课程的学习计划会无限期推后。
目前的工作重点放在重做一个学习笔记网站,当然这是边做边学的,开发过程中遇到的难点和知识点我也会记录下来供大家学习。
在此感谢B站同样爱学习的同学 @守心-人 提供的后续课程笔记,大家有条件一定要去给个star,你的每一个star和点赞都是我们前进的动力
https://github.com/Buildings-Lei/mysql_note/blob/main/README.md
来自 <https://jimhackking.github.io/%E8%BF%90%E7%BB%B4/MySQL%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E7%AC%94%E8%AE%B0/#more>