Sql高级

• 1. sql高级
  • 1.1. 索引与视图
    • 1.1.1. 常见的数据结构
    • 1.1.2. 索引
      • 1.1.2.1. 作用
      • 1.1.2.2. 定义
      • 1.1.2.3. 分类
      • 1.1.2.4. 设计原则
      • 1.1.2.5. 语法
    • 1.1.3. 视图
  • 1.2. 事务与锁
    • 1.2.1. 事务的原理
    • 1.2.2. 事务的执行步骤
    • 1.2.3. 事务的四大特性（ACID）
    • 1.2.4. 事务的隔离性
      • 1.2.4.1. 数据库的四种隔离级别
      • 1.2.4.2. 语法
    • 1.2.5. 锁
      • 1.2.5.1. 锁的分类
    • 1.2.6. 锁与事务的关系
  • 1.3. 3.T-SQL编程
    • 1.3.1. 命名规则
    • 1.3.2. 变量
      • 1.3.2.1. 全局变量
      • 1.3.2.2. 局部变量
      • 1.3.2.3. 变量赋值
    • 1.3.3. 逻辑代码
      • 1.3.3.1. 自定义函数
  • 1.4. 4.触发器

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）

1. 索引也需要空间，索引越多所占用的空间也就越多。
2. 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）
3. 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）

1. 主键一定要建（系统自动建立）
2. 外键一定要 （系统自动建立）
3. 经常查询的列
4. 经常用作查询条件的列
5. 经常用在order by,group by,distinct后面的列
6. 重复值比较多的列不能建立索引
7. 对于text,image,bit这些类型的字段不能建立索引
8. 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

1. 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
2. 开启事务以后，所有的操作都会先写入到临时日志文件中
3. 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
4. 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）

1. 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。
2. 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。

3. 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。
4. 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？

1. 在所有事务中以相同的次序使用资源

2. 使事务尽可能简短并且在一个批处理中

3. 避免在事务内和用户进行交互，减少资源的锁定时间

4. 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。

1. 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。
2. 事务的隔离级别通过锁的机制来实现。
3. 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

1. 开头不能是数字、空格或特殊字符
2. 首字符可以包含字母、数字、汉字、_@#
3. 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