【Mysql知识补充】

一、子查询

1.定义

子查询是将一个查询语句嵌套在另一个查询语句中。内层查询语句的查询结果，可以为外层查询语句提供查询条件。子查询中可以包含：IN、NOT IN、ANY、ALL、EXISTS 和 NOT EXISTS等关键字，还可以包含比较运算符：= 、 !=、> 、<等。

2.举例

• 带IN关键字的子查询

#查看技术部员工姓名
select name from employee
    where dep_id in 
        (select id from department where name='技术');

• 带比较运算符的子查询

#比较运算符：=、!=、>、>=、<、<=、<>
#查询大于所有人平均年龄的员工名与年龄


select name,age from emp where age > (select avg(age) from emp);

• 带EXISTS关键字的子查询

EXISTS关字键字表示存在。在使用EXISTS关键字时，内层查询语句不返回查询的记录，而是返回一个真假值：True或False；

当返回True时，外层查询语句将进行查询；当返回值为False时，外层查询语句不进行查询。

#department表中存在dept_id=205，False
mysql> select * from employee
    ->     where exists
    ->         (select id from department where id=204);

查询每个部门最新入职的那位员工

company.employee
    员工id      id                  int             
    姓名        emp_name            varchar
    性别        sex                 enum
    年龄        age                 int
    入职日期     hire_date           date
    岗位        post                varchar
    职位描述     post_comment        varchar
    薪水        salary              double
    办公室       office              int
    部门编号     depart_id           int



#创建表
create table employee(
id int not null unique auto_increment,
name varchar(20) not null,
sex enum('male','female') not null default 'male', #大部分是男的
age int(3) unsigned not null default 28,
hire_date date not null,
post varchar(50),
post_comment varchar(100),
salary double(15,2),
office int, #一个部门一个屋子
depart_id int
);


#查看表结构
mysql> desc employee;
+--------------+-----------------------+------+-----+---------+----------------+
| Field        | Type                  | Null | Key | Default | Extra          |
+--------------+-----------------------+------+-----+---------+----------------+
| id           | int(11)               | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name         | varchar(20)           | NO   |     | NULL    |                |
| sex          | enum('male','female') | NO   |     | male    |                |
| age          | int(3) unsigned       | NO   |     | 28      |                |
| hire_date    | date                  | NO   |     | NULL    |                |
| post         | varchar(50)           | YES  |     | NULL    |                |
| post_comment | varchar(100)          | YES  |     | NULL    |                |
| salary       | double(15,2)          | YES  |     | NULL    |                |
| office       | int(11)               | YES  |     | NULL    |                |
| depart_id    | int(11)               | YES  |     | NULL    |                |
+--------------+-----------------------+------+-----+---------+----------------+

#插入记录
#三个部门：教学，销售，运营
insert into employee(name,sex,age,hire_date,post,salary,office,depart_id) values
('egon','male',18,'20170301','老男孩驻沙河办事处外交大使',7300.33,401,1), #以下是教学部
('alex','male',78,'20150302','teacher',1000000.31,401,1),
('wupeiqi','male',81,'20130305','teacher',8300,401,1),
('yuanhao','male',73,'20140701','teacher',3500,401,1),
('liwenzhou','male',28,'20121101','teacher',2100,401,1),
('jingliyang','female',18,'20110211','teacher',9000,401,1),
('jinxin','male',18,'19000301','teacher',30000,401,1),
('成龙','male',48,'20101111','teacher',10000,401,1),

('歪歪','female',48,'20150311','sale',3000.13,402,2),#以下是销售部门
('丫丫','female',38,'20101101','sale',2000.35,402,2),
('丁丁','female',18,'20110312','sale',1000.37,402,2),
('星星','female',18,'20160513','sale',3000.29,402,2),
('格格','female',28,'20170127','sale',4000.33,402,2),

('张野','male',28,'20160311','operation',10000.13,403,3), #以下是运营部门
('程咬金','male',18,'19970312','operation',20000,403,3),
('程咬银','female',18,'20130311','operation',19000,403,3),
('程咬铜','male',18,'20150411','operation',18000,403,3),
('程咬铁','female',18,'20140512','operation',17000,403,3)
;

alter table employee rename emp;#修改表名

SELECT
    *
FROM
    emp AS t1
INNER JOIN (
    SELECT
        post,
        max(hire_date) max_date
    FROM
        emp
    GROUP BY
        post
) AS t2 ON t1.post = t2.post
WHERE
    t1.hire_date = t2.max_date;

补充：

SELECT语句关键字的执行顺序

(7)     SELECT 
(8)     DISTINCT <select_list>
(1)     FROM <left_table>
(3)     <join_type> JOIN <right_table>
(2)     ON <join_condition>
(4)     WHERE <where_condition>
(5)     GROUP BY <group_by_list>
(6)     HAVING <having_condition>
(9)     ORDER BY <order_by_condition>
(10)    LIMIT <limit_number>

二、索引

1.定义

索引在MySQL中也叫做“键”，是存储引擎用于快速找到记录的一种数据结构。

索引相当于字典的音序表，如果要查某个字，如果不使用音序表，则需要从几百页中逐页去查。索引优化应该是对查询性能优化最有效的手段了。索引能够轻易将查询性能提高好几个数量级。

2.原理

索引的目的在于提高查询效率，与我们查阅图书所用的目录是一个道理：先定位到章，然后定位到该章下的一个小节，然后找到页数。相似的例子还有：查字典，查火车车次，飞机航班等。

本质都是：通过不断地缩小想要获取数据的范围来筛选出最终想要的结果，同时把随机的事件变成顺序的事件，也就是说，有了这种索引机制，我们可以总是用同一种查找方式来锁定数据。

3.索引的数据结构

• B+树

如上图，是一颗b+树，关于b+树的定义可以参见B+树，这里只说一些重点，浅蓝色的块我们称之为一个磁盘块，可以看到每个磁盘块包含几个数据项（深蓝色所示）和指针（黄色所示），如磁盘块1包含数据项17和35，包含指针P1、P2、P3，P1表示小于17的磁盘块，P2表示在17和35之间的磁盘块，P3表示大于35的磁盘块。真实的数据存在于叶子节点即3、5、9、10、13、15、28、29、36、60、75、79、90、99。非叶子节点不存储真实的数据，只存储指引搜索方向的数据项，如17、35并不真实存在于数据表中。

• b+树的查找过程

如图所示，如果要查找数据项29，那么首先会把磁盘块1由磁盘加载到内存，此时发生一次IO，在内存中用二分查找确定29在17和35之间，锁定磁盘块1的P2指针，内存时间因为非常短（相比磁盘的IO）可以忽略不计，通过磁盘块1的P2指针的磁盘地址把磁盘块3由磁盘加载到内存，发生第二次IO，29在26和30之间，锁定磁盘块3的P2指针，通过指针加载磁盘块8到内存，发生第三次IO，同时内存中做二分查找找到29，结束查询，总计三次IO。真实的情况是，3层的b+树可以表示上百万的数据，如果上百万的数据查找只需要三次IO，性能提高将是巨大的，如果没有索引，每个数据项都要发生一次IO，那么总共需要百万次的IO，显然成本非常非常高。

 

三、视图

1、定义

视图是一个虚拟表（非真实存在），其本质是【根据SQL语句获取动态的数据集，并为其命名】，用户使用时只需使用【名称】即可获取结果集，可以将该结果集当做表来使用。

使用视图我们可以把查询过程中的临时表摘出来，用视图去实现，这样以后再想操作该临时表的数据时就无需重写复杂的sql了，直接去视图中查找即可，但视图有明显地效率问题，并且视图是存放在数据库中的，如果我们程序中使用的sql过分依赖数据库中的视图，即强耦合，那就意味着扩展sql极为不便，因此并不推荐使用

2、创建视图

#语法：CREATE VIEW 视图名称 AS  SQL语句
create view teacher_view as select tid from teacher where tname='李平老师';

#于是查询李平老师教授的课程名的sql可以改写为
mysql> select cname from course where teacher_id = (select tid from teacher_view);
+--------+
| cname  |
+--------+
| 物理   |
| 美术   |
+--------+
rows in set (0.00 sec)

注意：
#1. 使用视图以后就无需每次都重写子查询的sql，但是这么效率并不高，还不如我们写子查询的效率高

#2. 而且有一个致命的问题：视图是存放到数据库里的，如果我们程序中的sql过分依赖于数据库中存放的视图，那么意味着，一旦sql需要修改且涉及到视图的部分，则必须去数据库中进行修改，而通常在公司中数据库有专门的DBA负责，你要想完成修改，必须付出大量的沟通成本DBA可能才会帮你完成修改，极其地不方便

3、修改视图

语法：ALTER VIEW 视图名称 AS SQL语句
mysql> alter view teacher_view as select * from course where cid>3;

4、删除视图

语法：DROP VIEW 视图名称

DROP VIEW teacher_view

四、触发器

使用触发器可以定制用户对表进行【增、删、改】操作时前后的行为，注意：没有查询

1、创建触发器

# 插入前
CREATE TRIGGER tri_before_insert_tb1 BEFORE INSERT ON tb1 FOR EACH ROW
BEGIN
    ...
END

# 插入后
CREATE TRIGGER tri_after_insert_tb1 AFTER INSERT ON tb1 FOR EACH ROW
BEGIN
    ...
END

# 删除前
CREATE TRIGGER tri_before_delete_tb1 BEFORE DELETE ON tb1 FOR EACH ROW
BEGIN
    ...
END

# 删除后
CREATE TRIGGER tri_after_delete_tb1 AFTER DELETE ON tb1 FOR EACH ROW
BEGIN
    ...
END

# 更新前
CREATE TRIGGER tri_before_update_tb1 BEFORE UPDATE ON tb1 FOR EACH ROW
BEGIN
    ...
END

# 更新后
CREATE TRIGGER tri_after_update_tb1 AFTER UPDATE ON tb1 FOR EACH ROW
BEGIN
    ...
END

例

NEW表示即将插入的数据行，OLD表示即将删除的数据行。

#准备表
CREATE TABLE cmd (
    id INT PRIMARY KEY auto_increment,
    USER CHAR (32),
    priv CHAR (10),
    cmd CHAR (64),
    sub_time datetime, #提交时间
    success enum ('yes', 'no') #0代表执行失败
);

CREATE TABLE errlog (
    id INT PRIMARY KEY auto_increment,
    err_cmd CHAR (64),
    err_time datetime
);

#创建触发器
delimiter //
CREATE TRIGGER tri_after_insert_cmd AFTER INSERT ON cmd FOR EACH ROW
BEGIN
    IF NEW.success = 'no' THEN #等值判断只有一个等号
            INSERT INTO errlog(err_cmd, err_time) VALUES(NEW.cmd, NEW.sub_time) ; #必须加分号
      END IF ; #必须加分号
END//

delimiter ;


#往表cmd中插入记录，触发触发器，根据IF的条件决定是否插入错误日志
INSERT INTO cmd (
    USER,
    priv,
    cmd,
    sub_time,
    success
)
VALUES
    ('egon','0755','ls -l /etc',NOW(),'yes'),
    ('egon','0755','cat /etc/passwd',NOW(),'no'),
    ('egon','0755','useradd xxx',NOW(),'no'),
    ('egon','0755','ps aux',NOW(),'yes');


#查询错误日志，发现有两条
mysql> select * from errlog;
+----+-----------------+---------------------+
| id | err_cmd         | err_time            |
+----+-----------------+---------------------+
|  1 | cat /etc/passwd | 2017-09-14 22:18:48 |
|  2 | useradd xxx     | 2017-09-14 22:18:48 |
+----+-----------------+---------------------+
rows in set (0.00 sec)

2、删除触发器

drop trigger tri_after_insert_cmd;

五、事务

事务用于将某些操作的多个SQL作为原子性操作，一旦有某一个出现错误，即可回滚到原来的状态，从而保证数据库数据完整性。

START TRANSACTION或BEGIN语句可以开始一项新的事务。

COMMIT可以提交当前事务，是变更成为永久变更。

ROLLBACK可以 回滚当前事务，取消其变更。

SET AUTOCOMMIT语句可以禁用或启用默认的autocommit模式，用于当前连接。

create table user(
id int primary key auto_increment,
name char(32),
balance int
);

insert into user(name,balance)
values
('wsb',1000),
('egon',1000),
('ysb',1000);

#原子操作
start transaction;
update user set balance=900 where name='wsb'; #买支付100元
update user set balance=1010 where name='egon'; #中介拿走10元
update user set balance=1090 where name='ysb'; #卖家拿到90元
commit;

#出现异常，回滚到初始状态
start transaction;
update user set balance=900 where name='wsb'; #买支付100元
update user set balance=1010 where name='egon'; #中介拿走10元
uppdate user set balance=1090 where name='ysb'; #卖家拿到90元,出现异常没有拿到
rollback;
commit;
mysql> select * from user;
+----+------+---------+
| id | name | balance |
+----+------+---------+
|  1 | wsb  |    1000 |
|  2 | egon |    1000 |
|  3 | ysb  |    1000 |
+----+------+---------+
rows in set (0.00 sec)

六、存储过程

存储过程包含了一系列可执行的sql语句，存储过程存放于MySQL中，通过调用它的名字可以执行其内部的一堆sql

使用存储过程的优点：

#1. 用于替代程序写的SQL语句，实现程序与sql解耦

#2. 基于网络传输，传别名的数据量小，而直接传sql数据量大

使用存储过程的缺点：

#1. 程序员扩展功能不方便

• 创建存储过程

delimiter //
create procedure p1()
BEGIN
    select * from blog;
    INSERT into blog(name,sub_time) values("xxx",now());
END //
delimiter ;

#在mysql中调用
call p1() 

#在python中基于pymysql调用
cursor.callproc('p1') 
print(cursor.fetchall())

七、自定义函数

函数中不要写sql语句（否则会报错），函数仅仅只是一个功能，是一个在sql中被应用的功能。若要想在begin...end...中写sql，请用存储过程

• 创建函数

delimiter //
create function f1(
    i1 int,
    i2 int)
returns int
BEGIN
    declare num int;
    set num = i1 + i2;
    return(num);
END //
delimiter ;

• 执行函数

# 获取返回值
select UPPER('egon') into @res;
SELECT @res;


# 在查询中使用
select f1(11,nid) ,name from tb2;

八、流程控制

1、条件语句

delimiter //
CREATE PROCEDURE proc_if ()
BEGIN
    
    declare i int default 0;
    if i = 1 THEN
        SELECT 1;
    ELSEIF i = 2 THEN
        SELECT 2;
    ELSE
        SELECT 7;
    END IF;

END //
delimiter ;

2、循环语句

delimiter //
CREATE PROCEDURE proc_while ()
BEGIN

    DECLARE num INT ;
    SET num = 0 ;
    WHILE num < 10 DO
        SELECT
            num ;
        SET num = num + 1 ;
    END WHILE ;

END //
delimiter ;