MySQL技能完整学习列表5、数据库操作——3、索引(Indexing)——4、约束(Constraints)

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简介: MySQL技能完整学习列表5、数据库操作——3、索引(Indexing)——4、约束(Constraints)



 

索引(Indexing)

MySQL的索引是一种数据结构,它可以帮助数据库系统更有效地检索数据。通过创建索引,可以显著提高查询性能,特别是对于大型数据集。索引的工作方式类似于书籍的目录:而不是搜索整个数据库来找到特定的信息,数据库系统可以使用索引直接定位到存储所需数据的位置。

索引的类型:

  1. 普通索引:最基本的索引类型,没有任何限制。
  2. 唯一索引:确保索引列的值都是唯一的,但允许有空值。
  3. 主键索引:特殊的唯一索引,不允许有空值。一个表只能有一个主键。
  4. 全文索引:仅适用于MyISAM存储引擎,并仅用于CHAR、VARCHAR和TEXT列。它允许对文本内容进行全文搜索。
  5. 组合索引:多个列上的索引,搜索条件必须使用到组合索引中的第一个列,才能利用到索引。

索引的排序方法:

  • 索引默认是按照升序(ASC)进行排序的。但也可以在创建索引时明确指定排序方向。
  • 可以使用ORDER BY子句在查询中指定特定的排序顺序,但这并不影响索引本身的排序。

示例说明:

假设有一个名为students的表,其中包含以下数据:

id name age
1 Alice 20
2 Bob 22
3 Carol 20
创建索引:

可以在age列上创建一个索引,以提高按年龄查询的效率。

CREATE INDEX idx_age ON students(age);
使用索引进行排序:

如果想要按照年龄对学生进行排序,可以这样查询:

SELECT * FROM students ORDER BY age;

由于我们在age列上有索引,这个查询会非常高效。结果将按照年龄的升序排列:

id name age
1 Alice 20
3 Carol 20
2 Bob 22
降序排序:

如果想要按照年龄的降序进行排序,可以在查询中指定:

SELECT * FROM students ORDER BY age DESC;
```结果将如下:
| id | name | age |
| --- | --- | --- |
| 2 | Bob | 22 |
| 1 | Alice | 20 |
| 3 | Carol | 20 |

BTREE索引是一种常用的数据库索引结构,其全称为Balanced Tree(平衡树)。BTREE索引在数据库管理系统中广泛应用,如MySQL、Oracle和PostgreSQL等。

BTREE索引的说明:

  1. 数据结构:BTREE索引是一种树形数据结构,由根节点、分支节点和叶子节点组成。每个节点可以有多个子节点,分支节点可以有多个层级。
  2. 平衡性:BTREE索引是一种自平衡的树,意味着树的左右两侧的高度差不会超过1。这种平衡性确保了数据在树中均匀分布,从而提高了查询效率。
  3. 排序:BTREE索引中的数据按照某种排序规则进行排序,如升序或降序。这使得范围查询和排序操作更加高效。
  4. 非叶子节点存储键值:在BTREE索引中,非叶子节点存储的是键值而不是实际的数据记录。这样做可以减小索引的大小,提高索引的查询速度。
  5. 高效插入和删除:由于BTREE是平衡的,所以在插入和删除数据时,索引树会自动进行调整以保持平衡。这确保了插入和删除操作的高效性。

BTREE索引的优势:

  1. 高效查询:BTREE索引可以快速定位到存储所需数据的位置,从而显著提高查询性能。
  2. 支持范围查询:由于BTREE索引中的数据是按排序顺序存储的,所以它可以高效地处理范围查询(如查找某个值之间的所有记录)。
  3. 自动平衡:BTREE索引在插入和删除数据时会自动调整以保持平衡,这确保了数据在树中的均匀分布和高效的查询性能。
  4. 支持大数据集:BTREE索引可以处理大量的数据,而不会显著降低性能。这使得它成为处理大型数据库的理想选择。
  5. 广泛使用:BTREE索引是数据库管理系统中使用最广泛的索引类型之一,得到了广泛的应用和优化。

总之,BTREE索引是一种高效、平衡且广泛使用的数据库索引结构,可以显著提高查询性能并支持大型数据集。

 

约束(Constraints)

MySQL的约束是一种规则,用于限制表中的数据以确保数据的准确性和可靠性。约束可以在创建表时定义,也可以在表创建后添加。以下是MySQL中常用的几种约束:

1、NOT NULL 约束

sql`CREATE TABLE students (
  id INT,
  name VARCHAR(50) NOT NULL,
  age INT
);`
  • 确保某列的值不能为空。
  • 示例:创建一个名为students的表,其中的name列不能为空。

2、UNIQUE 约束

sql`ALTER TABLE students ADD UNIQUE (email);`
  • 确保某列的值是唯一的,可以有多个NULL值。
  • 示例:在students表中,确保email列的值是唯一的。

3、PRIMARY KEY 约束

sql`ALTER TABLE students ADD PRIMARY KEY (id);`
  • 确保某列的值是唯一的并且不为空。一个表只能有一个主键。
  • 主键用于唯一标识表中的每条记录。
  • 示例:在students表中,将id列设置为主键。

4、FOREIGN KEY 约束

sql`CREATE TABLE orders (
  order_id INT PRIMARY KEY,
  student_id INT,
  product VARCHAR(50),
  FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(id)
);`
  • 用于标识两个表之间的关系。一个表的外键列的值必须引用另一个表的主键或唯一键的值。
  • 示例:创建一个名为orders的表,其中的student_id列引用students表的id列。

5、CHECK 约束

  • 确保某列的值满足指定的条件。需要注意的是,虽然MySQL支持CHECK约束的语法,但在某些存储引擎(如InnoDB)中,它们不会强制执行。
  • 示例:在students表中,确保age列的值大于等于18。
ALTER TABLE students ADD CHECK (age >= 18);

注意:在使用约束时,请确保您已经仔细考虑了数据的完整性和业务规则,因为不当的使用可能会导致数据插入或更新失败。

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