浅谈 SQL Server 查询优化与事务处理

Posted 2022-03-09

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 [email protected]
  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 @[email protected][email protected]@ERROR    --累计是否有错误
update bank set currentmoney=currentmoney+1000
where customername=‘李四‘
set @[email protected][email protected]@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：

锁：
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