拆解 MySQL 的高阶使用与概念

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前面我们主要分享了MySQL中的常见知识与使用。这里我们主要分享一下MySQL中的高阶使用，主要包括：函数、存储过程和存储引擎。

对于MySQL中的基础知识，可以参见

《与 MySQL 的零距离接触》

1 函数

函数可以返回任意类型的值，也可以接收这些类型的参数。

字符函数

函数名称 描述
CONCAT() 字符连接
CONCAT_WS() 使用指定的分隔符进行字符连接
FORMAT() 数字格式化
LOWER() 转换成小写字母
UPPER() 转换成大写字母
LEFT() 获取左侧字符
RIGHT() 获取右侧字符
LENGTH() 获取字符串长度
LTRIM() 删除前导空格
RTRIM() 删除后续空格
TRIM() 删除前导和后续空格
SUBSTRING() 字符串截取
[NOT] LIKE 模式匹配
REPLACE() 字符串替换

函数可以嵌套使用。
%（百分号）：代表任意个字符。
_（下划线）：代表任意一个字符。

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# 删除前导'?'符号
SELECT TRIM(LEADING '?' FROM '??MySQL???');
# 删除后续'?'符号
SELECT TRIM(TRAILING '?' FROM '??MySQL???');
# 删除前后'?'符号
SELECT TRIM(BOTH '?' FROM '??My??SQL???');
# 将'?'符号替换成'!'符号
SELECT REPLACE('??My??SQL???', '?', '!');
# 从中'MySQL'第1个开始，截取2个字符
SELECT SUBSTRING('MySQL', 1, 2);
# 从中'MySQL'截取最后1个字符
SELECT SUBSTRING('MySQL', -1);
# 从中'MySQL'第2个开始，截取至结尾
SELECT SUBSTRING('MySQL', 2);

数值运算符函数

函数名称 描述
CEIL() 进一取整
DIV 整数除法
FLOOR() 舍一取整
MOD 取余数（取模）
POWER() 幂运算
ROUND() 四舍五入
TRUNCATE() 数字截取

比较运算符函数

函数名称 描述
[NOT]BETWEEN…AND.. [不]在范围之内
[NOT]IN() [不]在列出值范围内
IS[NOT]NULL [不]为空

日期时间函数

函数名称 描述
NOW() 当前日期和时间
CURDATE() 当前日期
CURTIME() 当前时间
DATE_ADD() 日期变化
DATEDIFF() 日期差值
DATE_FORMAT() 日期格式化 
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# 时间增加1年
SELECT DATE_ADD('2016-05-28', INTERVAL 365 DAY);
# 时间减少1年
SELECT DATE_ADD('2016-05-28', INTERVAL -365 DAY);
# 时间增加3周
SELECT DATE_ADD('2016-05-28', INTERVAL 3 WEEK);
# 日期格式化
SELECT DATE_FORMAT('2016-05-28', '%m/%d/%Y');
# 更多时间格式可以前往MySQL官网查看手册

信息函数

函数名称 描述
CONNECTION_ID() 连接ID
DATEBASE() 当前数据库
LAST_INSERT_ID() 最后插入记录的ID号
USER() 当前用户
VERSION() 版本信息

聚合函数

函数名称 描述
AVG() 平均值
COUNT() 计数
MAX() 最大值
MIN() 最小值
SUM() 求和

加密函数

函数名称 描述
MD5() 信息摘要算法
PASSWORD() 密码算法

自定义函数

用户自定义函数（user-defined function，UDF）是一种对MySQL扩展的途径，其用法与内置函数相同。UDF是对MySQL扩展的一种途径。

必要条件

  • 参数：可以有零个或多个
  • 返回值：只能有一个

参数和返回值没有必然的联系。

创建自定义函数

CREATE FUNCTION function_name RETURNS {STRING|INTEGER|REAL|DECIMAL} routine_body

函数体（routine_body）

  • 函数体由合法的SQL语句构成；
  • 函数体可以是简单的SELECT或INSERT语句；
  • 函数体如果为复合结构则使用BEGIN…END语句；
  • 复合结构可以包含声明，循环，控制结构。

示例

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# 不带参数
CREATE FUNCTION f1() RETURNS VARCHAR(30) RETURN DATE_FORMAT(NOW(), '%Y-%m-%d %H:%i:%s');

# 带参数
CREATE FUNCTION f2(num1 SMALLINT UNSIGNED, num2 SMALLINT UNSIGNED) RETURNS FLOAT(10, 2) UNSIGNED RETURN (num1 + num2) / 2;

# 具有复合结构函数体
# 可能需要使用DELIMITER命令修改分隔符
CREATE FUNCTION f3(username VARCHAR(20)) RETURNS INT UNSIGNED 
BEGIN 
INSERT test(username) VALUES(username);
RETURN LAST_INSERT_ID();
END

2 存储过程

命令执行流程
存储过程是SQL语句和控制语句的预编译集合，以一个名称存储作为一个单元处理。可以由用户调用执行，允许用户声明变量以及进行流程控制。存储过程可以接收输入类型的参数，也可以接收输出类型的参数，并可以存在多个返回值。执行效率比单一的SQL语句高。

优点

  • 增强SQL语句的功能和灵活性

在存储过程中可以写控制语句具有很强的灵活性，可以完成复杂的判断及较复杂的运算。

  • 实现较快的执行速度

如果某一操作包含了大量的SQL语句，那么这些SQL语句都将被MySQL引擎执行语法分析、编译、执行，所以效率相对过低。而存储过程是预编译的，当客户端第一次调用存储过程时，MySQL的引擎将对它进行语法分析、编译等操作，然后把这个编译的结果存储到内存中，所以说第一次使用的时候效率和以前是相同的。但是以后客户端再次调用这个存储过程时，直接从内存中执行，所以说效率比较高，速度比较快。

  • 减少网络流量

如果通过客户端每一个单独发送SQL语句让服务器来执行，那么通过http协议来提交的数据量相对来说较大。

创建

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CREATE [DEFINER = {user|CURRENT_USER}] PROCEDURE sp_name ([proc_parameter[, ...]]) [characteristic ...] routine_body

proc_parameter :
[IN | OUT | INOUT] param_name type

参数：
IN，表示该参数的值必须在调用存储过程时指定。
OUT，表示该参数值可以被存储过程改变，并且可以返回。
INOUT，表示该参数的调用时指定，并且可以被改变和返回。

特性：
COMMENT注释
CONTAINS SQL包含SQL语句，但不包含读或写数据的语句。
NO SQL不包含SQL语句。
READS SQL DATA包含读写数据的语句。
MODIFIES SQL DATA包含写数据的语句。
SQL SECURITY {DEFINER | INVOKER}指明谁有权限来执行。

过程体

  • 过程体由合法的SQL语句构成；
  • 过程体可以是任意SQL语句；
    不能通过存储过程来创建数据表、数据库。可以通过存储过程对数据进行增、删、改、查和多表连接操作。
  • 过程体如果为复合结构则使用BEGIN…END语句；
  • 复合结构中可以包含声明、循环、控制结构。

调用

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CALL sp_name ([parameter[, ...]])
CALL sp_name[()]

删除

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DROP PROCEDURE [IF EXISTS] sp_name

修改

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ALTER PROCEDURE sp_name [characteristic ...] COMMENT 'string'
| {CONTAINS SQL | NO SQL | READS SQL DATA | MODIFIES SQL DATA}
| SQL SECURITY {DEFINER | INVOKER}

存储过程与自定义函数的区别

  • 存储过程实现的功能要复杂一些，而函数的针对性更强。
  • 存储过程可以返回多个值，函数只能有一个返回值。
  • 存储过程一般独立执行，函数可以作为其他SQL语句的组成部分来实现。

示例：

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# 创建不带参数的存储过程
CREATE PROCEDURE sp1() SELECT VERSION();

# 创建带有IN类型参数的存储过程(users为数据表名)
# 参数的名字不能和数据表中的记录名字一样
CREATE PROCEDURE removeUserById(IN p_id INT UNSIGNED)
BEGIN
DELETE FROM users WHERE id = p_id;
END

# 创建带有IN和OUT类型参数的存储过程(users为数据表名)
CREATE PROCEDURE removeUserAndReturnUserNumsById(IN p_id INT UNSIGNED, OUT userNums INT UNSIGNED)
BEGIN
DELETE FROM users WHERE id = p_id;
SELECT COUNT(id) FROM users INTO userNums;
END

# 创建带有多个OUT类型参数的存储过程(users为数据表名)
CREATE PROCEDURE removeUserAndReturnInfosByAge(IN p_age SMALLINT UNSIGNED, OUT delUser SMALLINT UNSIGNED,  OUT userNums SMALLINT UNSIGNED)
BEGIN
DELETE FROM users WHERE age = p_age;
SELECT ROW_COUNT INTO delUser;
SELECT COUNT(id) FROM users INTO userNums;
END

3 存储引擎

MySQL可以将数据以不同的技术存储在文件（内存）中，这种技术就称为存储引擎。
每一种存储引擎使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平，最终提供广泛且不同的功能。

  • 锁
    共享锁（读锁）：在同一时间段内，多个用户可以读取同一个资源，读取过程中数据不会发生任何变化。
    排他锁（写锁）：在任何时候只能有一个用户写入资源，当进行写锁时会阻塞其他的读锁或者写锁操作。

  • 锁颗粒
    表锁：是一种开销最小的锁策略。
    行锁：是一种开销最大的锁策略。

  • 并发控制
    当多个连接记录进行修改时保证数据的一致性和完整性。

  • 事务
    事务用于保证数据库的完整性。

举例：用户银行转账
用户A 转账200元 用户B
实现步骤：
1）从当前账户减掉200元（账户余额大于等于200元）。
2）在对方账户增加200元。

事务特性：
1）原子性（atomicity）
2）一致性（consistency）
3）隔离性（isolation）
4）持久性（durability）

  • 外键
    是保证数据一致性的策略。

  • 索引
    是对数据表中一列或多列的值进行排序的一种结构。

类型

MySQL主要支持以下几种引擎类型：

  • MyISAM
  • InnoDB
  • Memory
  • CSV
  • Archive

各类存储引擎特点

特点 MyISAM InnoDB Memory Archive
存储限制 256TB 64TB 有 无
事务安全 - 支持 - -
支持索引 支持 支持 支持
锁颗粒 表锁 行锁 表锁 行锁
数据压缩 支持 - - 支持
支持外键 - 支持 - -

CSV:实际上是由逗号分隔的数据引擎，在数据库子目录为每一个表创建一个.csv的文件，这是一种普通的文本文件，每一个数据行占用一个文本行。不支持索引。

BlackHole：黑洞引擎，写入的数据都会消失，一般用于做数据复制的中继。

MyISAM：适用于事务的处理不多的情况。

InnoDB：适用于事务处理比较多，需要有外键支持的情况。

索引分类：普通索引、唯一索引、全文索引、btree索引、hash索引…

修改存储引擎

  • 通过修改MySQL配置文件
    default-storage-engine=engine_name
  • 通过创建数据表命令实现
    CREATE TABLE table_name(...)ENGINE=engine_name
  • 通过修改数据表命令实现
    ALTER TABLE table_name ENGINE[=]engine_name

4 管理工具

  • phpMyAdmin
    需要有PHP环境

  • Navicat

  • MySQL Workbench

  • Sequel Pro