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[学习教程] 从干系角度了解SQL

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发表于 2015-1-16 14:18:46 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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出于效率方面的考虑,InnoDB数据表的数据行级锁定实际发生在它们的索引上,而不是数据表自身上。显然,数据行级锁定机制只有在有关的数据表有一个合适的索引可供锁定的时候才能发挥效力。6.从干系角度了解SQL

6.1.干系和表

尽人皆知,我们今朝所用的数据库,一般都是干系数据库。干系天然在个中处于关头地位。初学数据库道理的人大概会很狐疑干系和表是甚么接洽,假如没有分明的了解,极可能会以为干系这个观点没有实践意义,只会引发搅浑。
实在这两组观点只是因为实际界与手艺界的侧重点分歧。前者必要用一个专业的、没有歧义的观点来举行实际切磋,后者则但愿在实践使用中可以利用一个直不雅的、简单了解的辞汇。一般情形下,能够以为干系和表是一回事。

就界说来讲:干系是元组(即表的纪录,或行)的汇合。别的,干系另有以下特性:
-干系含有一组属性(即表的字段,或列),含有N个属性的干系可称为N元干系。
-一个干系的元组含有与干系不异的属性,N元干系的元组都是N元组,一个元组中对应每一个属性有一个值。
-一个属性的域(即字段的数据范例,但域的请求更严厉,详见下文“数据范例”),即该属性一切大概的值的汇合。

从这里能够看出干系和表的区分:干系作为一种汇合,不会包括反复元组;而表则能够包括反复纪录。这是SQL面临的诸多求全谴责之一,但有其手艺公道性。这里的区分在了解上影响不年夜,无妨把表了解为“大概(但一般不该该)反复的汇合”。注重到这点区分,以下我们即可以对干系和表不加区分的利用了。

别的,这里的干系和表,指的是一切表值的器材,包括物理表、假造表(视图)、派生表(一个用在FROM子句的子查询)、表变量、表值函数、等等。它们在物理上有区分,但在逻辑上是等价的。

6.2.干系模子

数据库建模(即表布局计划)的历程,是依据实际天下的营业需求,计划一个暗示和存储营业数据的干系数据模子。在计划过程当中能够借助E-R模子来简化成绩,由于E-R模子能够更直不雅地对应于实际天下,也能够很简单地转化为干系模子。关于纯熟的计划者,能够省略E-R模子,间接构建干系模子。

而干系模子在干系数据库中基础上能够间接暗示,以是干系模子与物理模子不同不年夜。物理模子一般只是依据必要增加需要的索引,或是将观点上的表在物理上映照为分区视图或分区表。

以上几个模子的干系见下图:


复杂总结一下干系模子计划中的两个要点:

1.完全性束缚(Integrityconstraint):

完全性束缚包管数据的分歧性(切合基础前提),包括以下3品种型:
-实体完全性(主键束缚):一个表的主键不克不及为空。
-参照完全性(外键束缚):一个表的外键必需存在于所参照的表中。
-自界说完全性(CHECK束缚,UNIQUE束缚):即表中的数据不克不及违背束缚界说的前提(不克不及使CHECK的表达式为False,不克不及使UNIQUE束缚的字段或字段组合呈现反复值)。

完全性束缚界说了体系观点模子的界限,很年夜水平上避免了脏数据进进体系,这长短常主要的,由于脏数据常常比没无数据还要厌恶(这与“毛病的概念赛过没有概念”恰好相反)。

在计划表布局时,外键、CHECK、UNIQUE束缚也许能够得当省略(出于运转功能和开辟效力的思索,而且信任表数据只要一致存储历程修正,不会呈现脏数据),但主键一般是必定必要的。主键不但意味着能够高效查询(由于今朝DBMS的主键一般都是经由过程B+树会萃索引完成的),更主要的是分明地申明了表中数据的独一标识是甚么。(今朝我只发明一种不必要主键的情形:日记表——统一时候大概有多条记录,以是datetime不克不及作为主键;而一个递增的LogID也没有太年夜实践意义,参看关于会萃索引选择计划的疑问一帖。)

关于主键的选择计划,详见一个基本成绩一帖。

给我看表的数据样本,和(大概)过期的数据字典和程叙文档,我仍旧困惑不解。假如给我看完全的表的界说(要包含各类完全性束缚,出格是主键),一般就不必要检察表中的数据样本了,乃至连文档也能够省往。(这两句话自创了Brooks在《人月神话》一书中的话。拜见《UNIX编程艺术》1.6节脚注。)

2.范式(NormalForm,NF):

范式是一组干系(表)计划的准绳,经由过程制止冗余避免呈现数据的更新非常(即DRY准绳的表现)。在理论上经常使用的是以下3个条理的范式:
-1NF:表中的字段都是原子的。
-2NF:表中的一切字段都能够由主键独一决意(函数依附)。
-3NF:除完全主键之外,别的字段(包含部分主键)之间不存在决意干系(函数依附)。

起首申明一下1NF的“原子的”。这个“原子的”是指营业需求不必要对这个值举行拆分(没有条件前提,“拆分”一词是有多种注释的,如字符串能够拆分红字符,整数能够拆分红二进制的位串或素因子的乘积)。比方,城区、街道、门商标是地点的三部分,假如地点只是作为一个纪录,不必要更细粒度的处置,则能够将三部分存在一个字段;假如必要依据城区举行查询和分组统计,则最少必要把城区作为一个独自的字段。以是,一个字段是否是“原子的”必需依据营业需求这个前提来界说。理论中营业需求是会变更的,因此体系计划还必要必定的前瞻性。今朝一个原子的字段大概跟着需求变更而不再是原子的。

范式给出了一组表应当如何计划的准绳,但没有申明怎样把表计划成如许。数据库实际上的干系范式分化过于笼统,以下是一点有用性的思绪:
-1NF:让表中的每一个字段都不必要拆分处置(最少不必要太庞大的拆分处置)。如姓名的布局很复杂,一般不必要计划成姓和名两个字段,但假如是一个国际化的体系,分歧文明中姓名的布局能够分歧,这时候则最好把LastName和FirstName分隔寄存,好比Facebook、Twitter等网站的计划。
-2NF:给表界说主键。参看上文关于实体完全性的会商。
-3NF:不要在统一个表中寄存相干数据或派生数据,只寄存次要数据,别的数据经由过程连接查询或盘算取得。如不要在员工表中同时寄存部门ID和部门称号(相干数据)或同时寄存出身年代和岁数(派生数据),个中部门ID或出身年代是次要数据,部门称号能够经由过程连接查询取得,岁数能够经由过程盘算取得。

有些情形下出于布局的直不雅或查询功能的思索,大概会必要反范式的计划。如在一个字符串字段中寄存逗号分开的多个值(形如1,2,3,5,8,违背1NF),或是在一个表中同时寄存相干数据或派生数据来制止连接或盘算开支(好比同时寄存部门ID和部门信息来制止连接部门表,或同时寄存员工各项薪酬福利和总薪资来制止庞大的薪资盘算,违背3NF)。反范式的计划会带来庞大的查询处置或冗余,更好的计划是基础数据用切合范式的表存储,经由过程一致的历程来盘算和革新缓冲表来进步查询时的功能,参看《程序员修炼之道》第7节关于DRY准绳的会商。

6.3.干系运算

表的查询,与干系代数(RelationalAlgebra)界说的干系运算是等价的。了解干系运算,也许能够简化对查询的熟悉。

经常使用的基础干系运算只要4类(够复杂吧):

1.基础的汇合运算(双目运算)

干系是元组的汇合,以是干系也撑持基础的汇合运算:
-并(union):对应SQL关头字UNION
-交(intersection):对应SQL关头字INTERSECT
-差(difference):对应SQL关头字EXCEPT

分歧的是,干系的汇合运算,请求介入运算的两个干系必需含有不异属性集(属性的个数和范例都一样)。
因为表同意反复纪录,在SQL中以上三种操纵还能够是UNIONALL/INTERSECTALL/EXCEPTALL的情势,了局不往除反复纪录。

2.提取干系的一部分的运算(单目运算)

-选择(selection):依据前提过滤出指定的元组(行),对应SQL查询的WHERE子句
-投影(projection):依据列表过滤出指定的属性(列),对应SQL查询的SELECT子句

因为表同意反复纪录,干系的投影运算现实上等价于SELECTDISTINCT的效果。而SELECT的默许效果是不往除反复纪录。

3.两个干系的连接(双目运算)

-笛卡尔积(Cartesianproduct):对应SQL关头字CROSSJOIN(与FROM后的多个表间接用逗号分开效果不异)
-内连接(InnerJoin):对应SQL关头字INNERJOIN
-外连接(OuterJoin):对应SQL关头字{LEFT|RIGHT|FULL}OUTERJOIN

4.聚合运算(单目运算)

依据指定属性(列)分组,同时可使用聚合函数。对应SQL查询的GROUPBY子句。

以上4类干系运算,不论是单目运算仍是双目运算,其了局仍然是一个干系,因此能够持续举行运算。

一般情形下的SQL查询,除一些特别的言语特征外(如TOP、排序函数等),次要的查询逻辑都是这4类干系运算的组合。

6.4.数据查询

1.查询的逻辑处置历程

以T-SQL为例,一个查询(完全SELECT语句)的逻辑处置历程以下(个中括号中的数字暗示处置按次):
[code=sql]
(8)SELECT(9)DISTINCT(11)<TOP_specification><select_list>
(1)FROM<left_table>
(3)<join_type>JOIN<right_table>
(2)ON<join_condition>
(4)WHERE<where_condition>
(5)GROUPBY<group_by_list>(6)WITH{CUBE|ROLLUP}
(7)HAVING<having_condition>
(10)ORDERBY<order_by_list>

申明:
+有些子句是可选的。好比JOIN大概呈现0到屡次,GROUPBY和HAVING大概呈现0到1次。
+从以上按次能够看出,为什么在WHERE子句不克不及利用SELECT的盘算了局,但在ORDERBY子句却能够。
+查询的逻辑处置历程与物理处置历程大概其实不不异。但关于SQL的进修来讲,先了解逻辑处置历程是必需的。先要晓得如何盘算出准确的了局,才谈得上如何更高效地盘算出准确的了局。

该内容详见《MicrosoftSQLServer2005手艺内情:T-SQL查询》第1章。

2.查询前提

在SQLServer联机丛书中,查询前提的BNF语法图以下:
[code=sql]
SearchCondition
<search_condition>::=
{[NOT]<predicate>|(<search_condition>)}
[{AND|OR}[NOT]{<predicate>|(<search_condition>)}]
[,...n]
<predicate>::=
{expression{=||!=|>|>=|!>|<|<=|!<}expression
|string_expression[NOT]LIKEstring_expression[ESCAPEescape_character]
|expression[NOT]BETWEENexpressionANDexpression
|expressionIS[NOT]NULL
|expression[NOT]IN(subquery|expression[,...n])
|expression{=||!=|>|>=|!>|<|<=|!<}{ALL|SOME|ANY}(subquery)
|EXISTS(subquery)}
|CONTAINS({column|*},<contains_search_condition>)
|FREETEXT({column|*},freetext_string)

个中:predicate为断言,expression为标量表达式,subquery为子查询。查询语句前往使查询前提为True的了局。

3.子查询

一个查询假如作为一个语句的一部分,则称为子查询。

a.按了局分类:
-scalarsubquery:假如查询了局是标量值,即只要一行一列,则为标量子查询(标量表达式)。
-table-valuedsubquery:反之则是表值子查询(表值表达式)。

b.按查询是不是触及外层表分类:
-self-containedsubquery:不触及外层表的子查询是不相干子查询,如SELECTa.*FROMaWHEREa.idIN(SELECTb.idFROMb)。
-correlatedsubquery:反之则是相干子查询,如SELECTa.*FROMaWHEREEXISTS(SELECT*FROMbWHEREb.id=a.id)。

c.按子查询地点的地位分类:
-Insearch_condition:在查询前提中的子查询,好比上文语法图中的一切subquery。
-InFROMclause:在FROM子句中的子查询,又称派生表,如SELECT*FROM(SELECT*FROMa)tmp,派生表必定要指定表别号。(SQLServer2005以后撑持CommonTableExpressions,可视为派生表的变形,但能够在一个查询中屡次利用,并且撑持RecursiveCTE这类初级功效,详见联机丛书。)
-InSELECTclause:在SELECT子句中的子查询,如SELECTd.DepID,ManagerName=(SELECTe.EmpNameFROMEmployeeeWHEREe.EmpID=d.ManagerID)FROMDepartmentdWHERE...,这类子查询功能较差,一般能够用JOIN取代。假如大概,只管制止利用SELECT子句中的子查询。

6.5.数据修正


在SQLServer中,修正数据(增、删、改)的语句撑持以下格局:

1.增(INSERT)
[code=sql]
INSERTINTO<table>(<column_list>)VALUES(<values>)
INSERTINTO<table>(<column_list>)SELECT<values>FROM...
INSERTINTO<table>(<column_list>)EXEC<usp>
SELECT<values>INTO<table>FROM...

以上4个语句:
第1个是SQL尺度的拔出语句(SQLServer2008还撑持在VALUES子句指定多个元组);
第2个和第3个是T-SQL扩大的拔出语句,但请求SELECT语句和EXEC存储历程的了局集与方针表的指定拔出列字段个数分歧且数据范例逐一对应(或能够隐式转换);
第4个不是拔出语句,而是依据SELECT语句的了局集创立一个表并将了局数据拔出个中,注重与第2个语句的区分。

2.删(DELETE)
[code=sql]
DELETEFROM<table>[WHERE<where_condition>]!!!
DELETEFROM<table>FROM<table>JOIN<another_table>ON<join_condition>WHERE<where_condition>
TRUNCATETABLE<table>

以上3个语句:
第1个是SQL尺度的删除语句(WHERE子句省略的了局是删除全体数据,注重!);
第2个是T-SQL扩大的删除语句,效果是将切合连接查询前提的方针表数据删除(将DELETEFROM<table>改成SELECTDISTINCT<table>.*能够看到删除哪些数据);
第3个实践上是DDL而不是DML,必要的权限和运转前提都与DELETE分歧,但效果倒是扫除表中一切数据,并且比DELETE高效。

3.改(UPDATE)
[code=sql]
UPDATE<table>SET<col>=<new_value>[WHERE<where_condition>]!!!
UPDATE<table>SET<col>=<new_value>FROM<table>JOIN<another_table>ON<join_condition>WHERE<where_condition>

以上2个语句:
第1个是SQL尺度的更新语句(WHERE子句省略的了局是更新全体数据,注重!);
第2个是T-SQL扩大的更新语句,效果是将切合连接查询前提的方针表数据更新为指定了局(将UPDATE<table>SET<col>=<new_value>改成SELECT<table>.<col>,<new_value>能够看到把哪些数据更新为哪些新值,个中<new_value>能够是连接查询的盘算值,但假如连接查询了局使得方针表的<col>和新值<new_value>成为一对多的干系,则<col>会更新为哪一个<new_value>是不断定的,这类情形大概招致意想不到的bug)。

该内容详见《MicrosoftSQLServer2005手艺内情:T-SQL查询》第8章。

6.6.表的逻辑寄义

良多利用数据库的人,不懂得数据库道理,不克不及从逻辑上了解表的寄义,从而只能把表看做一种数据布局,看做一品种似二维数组的器材,因而写出低效的轮回语句就不难了解了,数据分歧性更是难以包管。

能够从以下两个层面来了解表:

1.一个表是一类事物(物件object和现实fact的统称)的汇合,个中表的每行纪录暗示一个该类事物,主键是一个事物的独一标识。
如:先生表(#学号,姓名,专业,……)是先生(物件)的汇合,一个学号能够独一标识一个先生;先生选课表(#学号,#课程ID,选课工夫)是先生选课(现实)的汇合,团结主键学号和课程ID能够独一标识某个先生选了某门课的现实。

数据库建模就是依据营业需求计划一组表,用来暗示营业体系中的一切事物。

2.一个表的表布局界说了一个谓词,表中的每行纪录都是对该谓词的一个真值量化。因为量化后的谓词是一个命题,以是,一个表是一组真命题的汇合。
(关于谓词和量化的观点,可参看《团圆数学及其使用(第5版)》一书中关于数据逻辑的部分。)
如:先生选课表(#学号,#课程ID,选课工夫)界说了如许一个谓词——“先生{#学号},在{选课工夫},选了课程{#课程ID}。”,个中{}中的部分是一个变量。谓词不是命题,只要对其量化(或称实例化)以后才是命题。该表的一行纪录(S001,C0001,2010-08-2417:16:58)暗示一个真值量化,量化后的命题是“先生S001,在2010-08-2417:16:58,选了课程C0001。”。

一个数据库体系包括了良多表,每一个表是一组真命题的汇合,一切这些真命题则暗示了体系中可托的常识。
计划一个表,就是计划一个谓词。只需表布局文档把这个谓词的寄义申明分明了,则表中纪录的寄义也天然分明了;反之,假如一个表的谓词存在含混或歧义,则表中的纪录也是没成心义的。

从这个角度了解完全性束缚:
-实体完全性(主键束缚):假如一个表包括了完整不异的两笔记录,则把一个真命题反复一遍其实不能增添常识;假如一个表的两条分歧纪录有着不异主键,则申明这两个命题是抵触的。实体完全性包管了每一个命题的独一和无抵触。
-参照完全性(外键束缚):参照完全性包管了每一个命题触及的事物都是成心义的(在该事物的表中有界说)。
-域完全性(CHECK束缚):域完全性包管每一个命题都是分歧的(不违背CHECK束缚)。“每一个命题都是分歧的”是“每一个命题都是准确的”的需要非充实前提,以是束缚只是一种最小包管。这里我们讨论用binlog来实现闪回的方案。
柔情似水 该用户已被删除
沙发
发表于 2015-1-18 12:49:18 | 只看该作者
但换公司用MSSQL2K感觉自己好像根本就不了解MSSQL。什么DTS触发器以前根本没用过。
admin 该用户已被删除
板凳
发表于 2015-1-25 22:16:36 | 只看该作者
SP4是一个累积性的ServicePack,包含自以前的ServicePack发布以来所有的修补程序(包括MS03-031安全公告)。
再见西城 该用户已被删除
地板
发表于 2015-2-4 09:34:17 | 只看该作者
不好!如果出了错;不好调试;不好处理!其实web开发将代码分为3层:web层;业务逻辑层和数据访问层;一般对数据库的操作都在数据访问层来做;这样便于调试和维护!而且将来如果是换了数据库的话;你只需要改数据层的代码;其他层的基本可以不变!要是你在jsp中直接调用sql数据库;那么如果换了数据库呢?岂不都要改?如果报了异常呢?怎么做异常处理?
兰色精灵 该用户已被删除
5#
发表于 2015-2-9 21:29:24 | 只看该作者
至于淘汰的问题,只能说在你的项目周期之内,微软应该都不会倒闭。
变相怪杰 该用户已被删除
6#
发表于 2015-2-27 22:21:15 | 只看该作者
我是一个ERP初学者,对于前台运用基本熟悉,但对于后台SQLServer的运用一点也不懂,特想学习下相关资料。至少懂得一些基本的运用。希望各位能给于建议,小弟再谢过!
小女巫 该用户已被删除
7#
发表于 2015-3-9 16:20:42 | 只看该作者
在select语句中可以使用groupby子句将行划分成较小的组,然后,使用聚组函数返回每一个组的汇总信息,另外,可以使用having子句限制返回的结果集。
灵魂腐蚀 该用户已被删除
8#
发表于 2015-3-17 01:07:51 | 只看该作者
需要注意的一点,也是我使用过程中发现的一个问题。在建立function->schema->table后,如果在现有的分区表上建立没有显式声明的聚集索引时,分区表会自动变为非分区表。这一点很让我纳闷。
飘飘悠悠 该用户已被删除
9#
发表于 2015-3-23 11:50:10 | 只看该作者
数据库物理框架没有变动undo和redo都放在数据库得transaction中,个人感觉是个败笔。如果说我们在设计数据库的时候考虑分多个数据库,可能能在一定程度上避免I/O效率问题。
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