浅谈 SQL Server 查询优化与事务处理

服务器

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2019-9-14

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之前我们简单了解了各种查询的用法,然而在实际开发中还会用到一些比较高级的数据处理和查询,包括索引、视图、存储过程和触发器。从而能够更好地实现对数据库的操作、诊断及优化。

什么是索引呢,索引是 SQL Server 编排数据的内部方法,他为 SQL Server 提供了一种方法来编排查询数据的路由,从而达到通过使用索引来提高数据库的检索速度、改善数据库性能。

索引也是分为以下六类:
1、唯一索引:不允许两行具有相同的索引值,创建了唯一约束,将会自动创建唯一索引。
2、主键索引:是唯一索引的特殊类型,将表定义一个主键时将自动创建主键索引,他要求主键中的每个值都是唯一的。
3、聚集索引:在聚集索引中,表中各行的物理顺序和键值的逻辑索引顺序相同。(注意:一个表中只能包含一个聚集索引)
4、非聚集索引:建立在索引页上,在查询数据时可以从索引中找到记录存放的位置,聚集索引比非聚集索引有更快的数据访问速度。
5、复合索引:可以将多个列组合为索引。
6、全文索引:是一种特殊类型的基于标记的功能性索引,主要用于在大量文本中搜索字符串。
创建唯一索引:(不可有重复值)

create unique nonclustered index U_cardID 
on TStudent (cardID)

查看表上的索引:

Select * from sys.sysindexes 
where id=(select object_id from sys.all_objects where name='Tstudent')

按照指定的索引进行查询:

SELECT * FROM xueyuan
    WITH (INDEX = IX_name)
    WHERE 学员姓名 LIKE '孙%'

视图是一种虚拟表,通常是作为来自一个或多个表的行或列的子集创建的。
视图的作用就是:
1、筛选表中的数据
2、防止未经允许的用户访问敏感数据
3、将多个物理数据表抽象为一个逻辑数据表
对用户的好处就是:结果更容易理解、获得数据更容易
对开发人员的好处就是:限制数据检索更容易、维护应用程序更方便
注意事项:
1、每个视图中可以使用多个表
2、与查询相似,一个视图可以嵌套另一个视图,最好不要超过三层
3、试图定义的 select 语句不能包括以下:

  • ORDER BY 子句,除非在 select 语句中的选择列表中也有一个 TOP 子句
  • INTO 关键字
  • 引用临时表或表变量
    创建视图:
    create view netstudent
    as
    select Sname,sex,Class from dbo.TStudent where Class='网络班'

    从视图中查找数据:

    select * from netstudent 
    where sex='男'

    创建视图、更改列的表头:

    create view V_Tstudent1
    as
    select StudentID  学号,Sname 姓名,sex  性别,cardID  ×××号码,Birthday  生日,Class  班级 from dbo.TStudent
    select * from V_Tstudent1

    什么是存储过程,存储过程就是 SQL 语句和控制语句的预编译集合,保存在数据库里,可由应用程序调用执行。
    那为什么需要存储过程呢,因为从客户端(client)通过网络向服务器(server)发送 SQL 代码并执行是不妥当的,导致数据可能会泄露不安全,印象了应用程序的运行性能,而且网络流量大。
    使用存储过程的优点就是:
    1、模块化程序设计
    2、执行速度快、效率高
    3、减少网络流量
    4、具有良好的安全性
    存储过程分为两类:系统存储过程和用户自定义的存储过程
    系统存储过程:
    是一组预编译的T-SQL语句,提供了管理数据库的更新表的机制,并充当从系统表中检索信息的快捷方式
    以“sp” 开头,存放在 Resource数据库中,常用的系统存储过程有如下:

    使用 T-SQL 语句调用执行存储过程的语法:

    EXEC [UTE] 存储过程名 [参数值]
    EXEC为EXECUTE的简写

    常用系统存储过程的用法:

    exec  sp_databases      --列出当前系统中的数据库
    exec  sp_renamedb  'mybank','bank'   --改变数据库名称(单用户访问)
    use  MySchool
    go 
    exec sp_tables                       --当前数据库中可查询对象的列表
    exec sp_columns student            --查看表student中列的信息
    exec  sp_help student               --查看表student的所有信息
    exec sp_helpconstraint student       --查看表student表的约束
    exec sp_helptext view_student_result   --查看视图的语句文本
    exec sp_stored_procedures      --返回当前数据库中的存储过程列表

    根据系统存储过程的不同作用,系统存储过程可以分为不同类,扩展存储过程是 SQL Server 提供的各类系统存储过程中的一类。
    允许使用其他编程语言(如C#)创建外部存储过程,提供从 SQL Server 实例到外部程序的接口
    以“xp”开头,以DLL形式单独存在
    一个常用的扩展存储过程为 xp_cmdshell 他可完成DOS命令下的一些操作,就以它为例举
    语法为:
    **EXEC xp_cmdshell DOS命令 [NO_OUTPUT]**
    一般 xp_cmdshell 作为服务器安全配置的一部分被关闭,应使用如下语句启用:

    exec sp_configure  'show advanced options', 1   --显示高级配置选项(单引号中的只能一个空格隔开)
    go 
    reconfigure                                    --重新配置
    go 
    exec sp_configure  'xp_cmdshell',1                 --打开xp_cmdshell选项
    go
    reconfigure                                    --重新配置

    启用之后执行如下语句:

    exec  xp_cmdshell  'mkdir  c:\bank',no_output  --创建文件夹c:\bank
    exec  xp_cmdshell  'dir c:\bank\'               --查看文件 

    用户自定义的存储过程:
    一个完整的存储过程包括

  • 输入参数和输出参数
  • 在存储过程中执行的T-SQL语句
  • 存储过程的返回值
    用SSMS创建存储过程
    一个完整的存储过程包括以下三部分:
    1、输入和输出参数
    2、在存储过程中执行的 T-SQL 语句
    3、存储过程的返回值
    使用 T-SQL 语句创建存储过程的语法为:
    CREATE  PROC[EDURE]  存储过程名 
        [ {@参数1  数据类型 } [= 默认值] [OUTPUT],
           ……,
          {@参数n  数据类型 } [= 默认值] [OUTPUT]
        ]
    AS
        SQL语句

    删除存储过程的语法为:
    DROP PROC[EDURE] 存储过程名
    举个例子,实现查询该课程最近一次考试的平均分:

    use schoolDB
    go
    if exists  (select  *  from  sysobjects where name='usp_getaverageresult')
    drop  procedure  usp_getaverageresult
    go
    create  procedure  usp_getaverageresult
    as
    declare  @subjectid  nvarchar(4)
    select  @subjectid=subjectid  from  dbo.TSubject where subJectName='网络管理'
    declare  @avg decimal (18,2)
    select  @avg=AVG(mark)  from  dbo.TScore where subJectID=@subjectid
    print  '网络管理专业平均分是:'+convert(varchar(5),@avg)
    go

    编写完毕之后执行:exec usp_getaverageresult
    触发器:
    是在对表进行增、改或删操作时自动执行的存储过程
    用于强制业务规则,可以定义比用 CHECK 约束更为复杂的约束
    通过事件触发而被执行的
    触发器分为三类:
    INSERT触发器:当向表中插入数据时触发
    UPDATE触发器:当更新表中某列、多列时触发
    DELETE触发器:当删除表中记录时触发
    inserted表和deleted表
    由系统管理,存储在内存而不是数据库中,因此,不允许用户直接对其修改
    临时存放对表中数据行的修改信息
    当触发器工作完成,它们也被删除

触发器的作用就是:强化约束、跟踪变化、级联运行
创建触发器的语法为:

create trigger *triggername(触发器名)*
on *tablename(表名)*
[with encryption]
for {[delete,insert,update]}
as SQL 语句

例:创建触发器,禁止修改admin表中的数据

create  trigger  reminder
on  admin
for  update
as
print  '禁止修改,请联系DBA'
rollback  transaction
go

然后执行语句查看错误信息:

update Admin set  LoginPwd='123'  where  LoginId='benet'
select  *  from  Admin


事务(一般用在银行交易这一方面,如转账)
是一个不可分割的工作逻辑单元
一组命令,要么都执行,要么都不执行
事务作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作,一个逻辑单元必须具备四个属性:原子性、一致性、隔离性、持久性,这些特性通常简称为ACID
举个例子,以转账为准
首先创建表名为bank:

为 Currentmoney列的Check约束:

插入两条数据:

INSERT INTO bank(customerName,currentMoney) VALUES('张三',1000)
INSERT INTO bank(customerName,currentMoney) VALUES('李四',1)

然后输入代码事务执行:

select customername,currentmoney as 转帐事务前的余额 from bank    --查看转账事务前的余额
go
begin transaction     -- 开始事务(指定事务从此开始,后续的T-SQL语句是一个整体)
declare @errorsum int   --定义变量,用于累计事务执行过程中的错误 
set @errorsum=0    --初始化为0,即无错误
update bank set currentmoney=currentmoney-1000  --转账,张三账户少1000 李四账户多1000 
where customername='张三'
set @errorsum=@errorsum+@@ERROR    --累计是否有错误
update bank set currentmoney=currentmoney+1000
where customername='李四'
set @errorsum=@errorsum+@@ERROR   --累计是否有错误
select customername,currentmoney as 转帐事务过程中的余额 from bank    --查看那转账过程中的余额
if @errorsum<>0  --如果有错误
begin 
print '交易失败,回滚事务'
rollback transaction 
end
else 
begin 
print '交易成功,提交事务,写入硬盘,永久的保存'
commit transaction 
end
go
select customername,currentmoney as 转帐事务后的余额 from bank   --查看转账后的余额

转账失败:

转账成功:


多用户能够同时操纵同一个数据库中的数据,会发生数据不一致的现象,锁就是能够在多用户环境下保证数据的完整性和一致性
锁的三种模式:
共享锁(S锁):用于读取资源所加的锁。
排他锁(X锁):和其他锁不兼容,包括其他排他锁。
更新锁(U锁):U锁可以看做S锁和X锁的结合,用于更新数据。
查看锁:
使用sys.dm_tran_locks动态管理视图
使用Profiler来捕捉锁信息
死锁
死锁的本质是一种僵持状态,是由多个主体对资源的争用而导致的。
形成死锁的条件是:
1、互斥条件:主体对资源是独占的
2、请求与等待条件
3、不剥夺条件
4、环路等待条件
预防死锁:
破坏互斥条件
破坏请求与等待条件
破坏不剥夺条件

作者:张九冫