SQL学习笔记（4）

目录

一、约束（非常重要！！*****）

1、什么是约束（constrain）？

2、非空约束：not null​

3、唯一性约束: unique

新需求：name和email两个字段联合起来具有唯一性！

unique 和not null联合

4、主键约束: primary key （简称PK）*****

（1）相关术语：

（2）主键约束 primary key

① 列级约束

② 表级约束

（3）注意：

（4）自动维护一个主键值的机制？auto_increment

​5、外键约束：foreign key（简称FK）*****

 （1）相关术语

（2）业务背景：请设计数据库表，来描述“班级和学生”的信息？

（3）创建外键

（4）删除外键

二、存储引擎（了解）

1、什么是存储引擎？存储引擎有什么用？

2、指定存储引擎

3、怎么查看mysql支持哪些存储引擎呢？

4、MySQL 常用存储引擎

（1）InnoDB存储引擎

（2）MyISAM存储引擎

（3）MEMORY存储引擎（以前被称为HEAP 引擎）

三、事务*****

1、什么是事务 transaction

什么是一个完整的业务逻辑？

只有 DML（数据操作语言）才有事务之说 

事务是怎么做到多条DML语句同时成功和同时失败的呢？

2、语句和自动提交

（1）提交事务 commit 语句

（2）回滚事务 rollback语句 （回滚永远都是只能回滚到上一次的提交点！）

（3）自动提交

（4）怎么把MySQL的自动提交机制关闭？

3、演示事务

① 回滚事务 rollback

② 提交事务

 4、事务的特性

5、事务的隔离性

（1）事务与事务之间的隔离级别（4个等级）：

（2）验证各种隔离级别

---

一、约束（非常重要！！*****）

1、什么是约束（constrain）？

在创建表的时候，我们可以给表中的字段加上一些约束，来保证这个表中数据的完整性、有效性。

2、非空约束：not null

（约束字段不能为NULL）

drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int,
name varchar(255),
email char(32) not null);

insert into t_user(id,name,email) values(1,'zhangsan','[email protected]');
insert into t_user(id,email) values(2,'[email protected]');
insert into t_user values(3,'lisi');

not null只有列级约束，没有表级约束！ 

3、唯一性约束: unique

（唯一性约束unique约束的字段不能重复，但是可以为NULL）

drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int,
name varchar(255) unique,
email char(32) );

insert into t_user(id,name,email) values(1,'zhangsan','[email protected]');
insert into t_user(id,email) values(2,'[email protected]');
insert into t_user values(3,'wangwu','[email protected]');
insert into t_user values(4,'wangwu','[email protected]');

新需求：name和email两个字段联合起来具有唯一性！

drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int,
name varchar(255),
email char(36),
unique(name,email));

insert into t_user values(3,'wangwu','[email protected]');
insert into t_user values(4,'wangwu','[email protected]');
insert into t_user values(3,'wangwu','[email protected]');

 （约束没有添加在列的后面，这种约束被称为表级约束）

unique 和not null联合

drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int,
name varchar(255) not null unique,
email char(32) );

insert into t_user(id,name,email) values(1,'zhangsan','[email protected]');
insert into t_user(id,email) values(2,'[email protected]');
insert into t_user values(3,'wangwu','[email protected]');
insert into t_user values(4,'wangwu','[email protected]');

在mysql当中，如果一个字段同时被not null和unique约束的话，该字段自动变成主键字段

（注意：oracle中不一样！） 

4、主键约束: primary key （简称PK）*****

（1）相关术语：

• 主键约束：一种约束
• 主键字段：该字段上添加了主键约束
• 主键值：主键字段上的每个值
• 单一主键：一个字段做主键
• 复合主键：几个字段联合起来做主键
• 自然主键：主键值是一个自然数，和业务没关系。
  业务主键：主键值和业务紧密关联，例如拿银行卡账号做主键值。这就是业务主键！

主键值是每一行记录的重要标识，主键值是每一行记录的身份证号。

每一个表都应该有主键，没有主键表无效。

主键的特征：not null + unique (主键值不能为null，也不能重复）

（2）主键约束 primary key

① 列级约束

drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int,
name varchar(255) primary key,
email char(32) );

② 表级约束

drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int,
name varchar(255) ,
email char(32) ,
primary key(name,email));

insert into t_user(id,name,email) values(1,'zhangsan','[email protected]');
insert into t_user(id,email) values(2,'[email protected]');
insert into t_user values(3,'wangwu','[email protected]');
insert into t_user values(4,'wangwu','[email protected]');
insert into t_user values(5,'wangwu','[email protected]');

 （复合主键比较复杂，不建议使用）

（3）注意：

• 一个表中，主键约束只能有一个
• 主键值建议使用：int , bigint , char 等类型
• 不建议使用 varchar 做主键，因为主键值一般是数字，一般是定长的

在实际开发中使用业务主键多，还是使用自然主键多一些？

• 自然主键使用比较多，因为主键只要做到不重复就行，不需要有意义。
• 业务主键不好，因为主键一旦和业务挂钩，那么当业务发生变动的时候，可能会影响到主键值，所以业务主键不建议使用。尽量使用自然主键。

（4）自动维护一个主键值的机制？auto_increment

auto_increment :表示自增，从1开始，以1递增

drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int primary key auto_increment,
name varchar(255));

insert into t_user(name) values('zhangsan');
insert into t_user(name) values('zhangsan');
insert into t_user(name) values('zhangsan');
insert into t_user(name) values('zhangsan');
insert into t_user(name) values('zhangsan');
insert into t_user(name) values('zhangsan');

5、外键约束：foreign key（简称FK）*****

 （1）相关术语

• 外键约束：一种约束
• 外键字段：该字段添加了外键约束
• 外键值：外键字段当中的每一个值（外键值可以为NULL）
• 主键表（父表）：以公共关键字为主键的表（不一定是主键，但至少要有unique约束）
• 外键表（子表）：以公共关键字为外键的表

注意：

• 在一张表中可以有多个外键存在
• 删除表的顺序？ 先删子表，再删父表。
• 创建表的顺序？先创建父表，再创建子表。
• 删除数据的顺序？先删子表，再删父表。
• 新建数据的顺序？先新建父表，再新建子表。

（2）业务背景：请设计数据库表，来描述“班级和学生”的信息？

第一种方案：班级和学生在一张表中

• 缺点：数据冗余，空间浪费

第二种方案：班级一张表（父表），学生一张表（子表）

为了保证clsaano字段中的值都是100和101，需要给classno字段添加外键约束。

（3）创建外键

外键的使用需要满足下列的条件：

1. 两张表必须都是InnoDB表，并且它们没有临时表。
2. 建立外键关系的对应列必须具有相似的InnoDB内部数据类型。
3. 建立外键关系的对应列必须建立了索引。

创建外键的两种方式：

1. 方式一：在创建表的时候进行添加
2. 方式二：表已经创建好了，继续修改表的结构来添加外键。

① 在创建表的时候进行添加

create table stuInfo(    
Scode int primary key,
Sname char(10), 
Saddress varchar(50),
Sgrade int,   
Semail varchar(50),
Sbrith date    
)DEFAULT CHARSET='utf8';    

create table score(
studentID    int,
coureseID int,    
score int,    
scoreID int primary key,    
foreign    key(studentID) references stuInfo(Scode))
DEFAULT charset='utf8';

② 建表以后添加外键

alter table stuInfo	add foreign key (scode) references score(studentID);

（4）删除外键

语法：alter table 表名称 drop foreign key 外键名称;

alter table score drop foreign key score_ibQk_1;	

注意：如果没有在建表的时候标明外键名称，可以先查看外键名称

查看创表语句

语法：  show create table 表名;

show create table t_student;

二、存储引擎（了解）

1、什么是存储引擎？存储引擎有什么用？

• 存储引擎是一个表存储/组织数据的方式。
• 不同的存储引擎，表存储数据的方式不同。
• 存储引擎是MySQL中特有的一个术语，其它数据库中没有。（Oracle中有，但是不叫这个名字）

mysql默认的存储引擎是：InnoDB
mysql默认的字符编码方式是：utf8

2、指定存储引擎

建表时指定存储引擎，以及字符编码方式。

在建表的时候可以在最后小括号的")"的右边使用：

• engine 来指定存储引擎
• charset 来指定这张表的字符编码方式

create table t_product(
id int primary key,
name varchar(255)
)engine=InnoDB default charset=gbk;

3、怎么查看mysql支持哪些存储引擎呢？

show engines \G

mysql> show engines \G
*************************** 1. row ***************************
      Engine: MEMORY
     Support: YES
     Comment: Hash based, stored in memory, useful for temporary tables
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 2. row ***************************
      Engine: MRG_MYISAM
     Support: YES
     Comment: Collection of identical MyISAM tables
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 3. row ***************************
      Engine: CSV
     Support: YES
     Comment: CSV storage engine
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 4. row ***************************
      Engine: FEDERATED
     Support: NO
     Comment: Federated MySQL storage engine
Transactions: NULL
          XA: NULL
  Savepoints: NULL
*************************** 5. row ***************************
      Engine: PERFORMANCE_SCHEMA
     Support: YES
     Comment: Performance Schema
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 6. row ***************************
      Engine: MyISAM
     Support: YES
     Comment: MyISAM storage engine
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 7. row ***************************
      Engine: InnoDB
     Support: DEFAULT
     Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys
Transactions: YES
          XA: YES
  Savepoints: YES
*************************** 8. row ***************************
      Engine: BLACKHOLE
     Support: YES
     Comment: /dev/null storage engine (anything you write to it disappears)
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 9. row ***************************
      Engine: ARCHIVE
     Support: YES
     Comment: Archive storage engine
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
9 rows in set (0.00 sec)

mysql> select version();
+-----------+
| version() |
+-----------+
| 8.0.28    |
+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

MySQL 支持九大存储引擎，当前版本8.0.28支持8个，版本不同支持情况不同。

4、MySQL 常用存储引擎

（1）InnoDB存储引擎

MySQL默认的存储引擎，同时也是重量级存储引擎

特点：

• 非常安全（最主要）
• 支持事务，支持数据库崩溃后自动恢复机制（以保障数据的安全）
• 不能压缩，不能转换为只读，不会很好的存储空间。

InnoDB管理的表具有以下特征：

• 每个 InnoDB 表在数据库目录中以.frm 格式文件表示
• InnoDB 表空间 tablespace 被用于存储表的内容（表空间是一个逻辑名称。表空间存储数据+索引）
• 提供一组用来记录事务性活动的日志文件
• 用 COMMIT(提交)、SAVEPOINT 、ROLLBACK(回滚)支持事务处理
• 提供全 ACID 兼容
• 在 MySQL 服务器崩溃后提供自动恢复
• 多版本（MVCC）和行级锁定
• 支持外键及引用的完整性，包括级联删除和更新

（2）MyISAM存储引擎

特点：

• MyISAM不支持事务机制，安全性低。
• 可被转换为压缩、只读表来节省空间（该存储引擎的优势）

MyISAM存储引擎管理的表具有以下特征：

使用三个文件表示每个表：

• 格式文件 — 存储表结构的定义（mytable.frm）
• 数据文件 — 存储表行的内容（mytable.MYD）
• 索引文件 — 存储表上索引（mytable.MYI）

索引是一本书的目录，缩小扫描范围，提高查询效率的一种机制。可被转换为压缩、只读表来节省空间，对于一张表来说，只要是主键，或者加有unique约束的字段上会自动创建索引。

（3）MEMORY存储引擎（以前被称为HEAP 引擎）

特点：使用 MEMORY 存储引擎的表，其数据存储在内存中，且行的长度固定。

这两个特点使得 MEMORY 存储引擎非常快。

优点：查询效率最高，不需要与硬盘交互

缺点：不安全，关机后数据消失（因为数据存储在内存中）

MEMORY 存储引擎管理的表具有下列特征：

• 在数据库目录内，每个表均以.frm 格式的文件表示。
• 表数据及索引被存储在内存中。（目的就是快，查询快！）
• 表级锁机制。
• 不能包含 TEXT 或 BLOB 字段。

三、事务*****

1、什么是事务 transaction

一个事务就是一个完整的业务逻辑，是最小的工作单元，不可再分。

什么是一个完整的业务逻辑？

比如转账业务，A账户像B账户汇款10000元

将A账户减去10000元（update语句）

将B账户加上10000元（update语句）

以上操作是最小的工作单元，不可再分，要么同时实现，要么同时失败。

只有 DML（数据操作语言）才有事务之说 

• insert dalete update
• 因为只有以上的三个语句是对数据库表中数据进行增、删、改的。
• 只要你的操作涉及到数据的增、删、改，就一定要考虑安全问题。数据安全第一位！！！
• 一个事务其实就是多条DML语句同时成功，或者同时失败！

事务是怎么做到多条DML语句同时成功和同时失败的呢？

• InnoDB存储引擎支持事务：提供一组用来记录事务性活动的日志文件
• 在事务的执行过程中，每一条DML的操作都会记录到“事务性活动的日志文件”中。
• 在事务的执行过程中，我们可以提交事务，也可以回滚事务。

2、语句和自动提交

（1）提交事务 commit 语句

提交事务标志着，事务的结束。并且是一种全部成功的结束。

清空事务性活动的日志文件，将数据全部彻底持久化到数据库表中。

（2）回滚事务 rollback语句 （回滚永远都是只能回滚到上一次的提交点！）

回滚事务标志着，事务的结束。并且是一种全部失败的结束。

将之前所有的DML操作全部撤销，并且清空事务性活动的日志文件

（3）自动提交

MySQL 默认的事务行为，每执行完DML语句提交一次

不符合我们开发习惯，为了保证数据的安全，必须要求同时成功之后再提交，所以不能执行一条
就提交一条。

（4）怎么把MySQL的自动提交机制关闭？

先执行这个命令：

start transaction;

3、演示事务

① 回滚事务 rollback

mysql> select * from t_student;
+-----+--------+---------+
| cno | sname  | classno |
+-----+--------+---------+
|   1 | 张三   |     100 |
|   2 | 李四   |     100 |
+-----+--------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into t_student values
    -> (3,'王五',100),
    -> (4,'小二',200);
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> select * from t_student;
+-----+--------+---------+
| cno | sname  | classno |
+-----+--------+---------+
|   1 | 张三   |     100 |
|   2 | 李四   |     100 |
|   3 | 王五   |     100 |
|   4 | 小二   |     200 |
+-----+--------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from t_student;
+-----+--------+---------+
| cno | sname  | classno |
+-----+--------+---------+
|   1 | 张三   |     100 |
|   2 | 李四   |     100 |
+-----+--------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

② 提交事务

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from t_student;
+-----+--------+---------+
| cno | sname  | classno |
+-----+--------+---------+
|   1 | 张三   |     100 |
|   2 | 李四   |     100 |
+-----+--------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into t_student values
    -> (3,'王五',100),
    -> (4,'小二',200);
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from t_student;
+-----+--------+---------+
| cno | sname  | classno |
+-----+--------+---------+
|   1 | 张三   |     100 |
|   2 | 李四   |     100 |
|   3 | 王五   |     100 |
|   4 | 小二   |     200 |
+-----+--------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from t_student;
+-----+--------+---------+
| cno | sname  | classno |
+-----+--------+---------+
|   1 | 张三   |     100 |
|   2 | 李四   |     100 |
|   3 | 王五   |     100 |
|   4 | 小二   |     200 |
+-----+--------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)

 4、事务的特性

• 原子性：事务是最小的工作单元，不可再分
• 一致性：在同一事务当中，所有操作必须同时成功或者同时失败，以保证事务的一致性。
• 隔离性：A事务和B事务之间具有一定的隔离。（A事务在操作一张表的时候，另一个事务B也操作这张表会那样？？？）
• 持久性：事务最终结束的一个保障。事务提交，就相当于将没有保存到硬盘上的数据保存到硬盘上！

5、事务的隔离性

A教室和B教室中间有一道墙，这道墙可以很厚，也可以很薄。这就是事务的隔离级别。
这道墙越厚，表示隔离级别就越高。

（1）事务与事务之间的隔离级别（4个等级）：

读未提交：read uncommitted  （最低的级别）

• 事务A可以读到事务B未提交的数据（ 没有提交就读到了）
• 存在的问题：脏读现象（我们称读到的数据为脏数据）
• 这种隔离级别一般是理论上的

读已提取：read committed  （oracle数据库默认的隔离级别）

• 事务A只能提取到事务B提交的数据
• 解决了脏读现象
• 问题：不可重复提取数据（在事务开启之后，第一次读到的数据是3条，当前事务还没有结束，第二次再读取的时候，读到的数据是4条，3不等于4称为不可重复读取）
• 每次读到的数据绝对真实

可重复读：repeatable read  （MySQL的默认隔离级别）

• 事务A开启之后，不管是多久，每一次在事务A中读取到的数据都是一致的。
• 即使事务B将数据已经修改，并且提交了，事务A读取到的数据还是没有发生改变《提交之后也读不到，永远读取的都是刚开启事务时的数据》
• 解决了不可重复读取数据的问题
• 问题：可能出现幻影读（每次读取的数据都不够真实的）例如：早上启动一个事务，到下午还没结束事务，读到的数据就还是原来的，不够真实。

序列化/串行化：serializable（最高的隔离级别）

• 表示事务排队，不能并发
• 效率最低，解决了所有问题
•  每次读到的数据都是最真实的

（2）验证各种隔离级别

（被测试的表：t_user）

验证：read uncommitted

use bjpowernode;
                            use bjpowernode;
start transaction;
select * from t_user;
                            start transaction;
                            insert into t_user values('zhangsan');
select * from t_user;;

验证：read committed

use bjpowernode;
                            use bjpowernode;
start transaction;
                            start transaction;
select * from t_user;
                            insert into t_user values('zhangsan');
select * from t_user;
                            commit;
select * from t_user;

 验证 repeatable read

use bjpowernode;
						use bjpowernode;
start transaction;
						start transaction;
select * from t_user;
						insert into t_user values('lisi');
						insert into t_user values('wangwu');
						commit;
select * from t_user;

验证  serializable

use bjpowernode;
									use bjpowernode;
start transaction;
									start transaction;
select * from t_user;
insert into t_user values('abc');
                                    select * from t_user;