数据库对象全解析
一、表(Table)
1、定义与结构
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- 表是数据库中最基本也是最重要的对象,它是由行(Row)和列(Column)组成的二维结构,每一列代表一种特定的数据类型,例如在一个员工信息表中,可能有姓名(字符型)、年龄(数值型)、入职日期(日期型)等列,行则代表了一条具体的记录,比如一个员工对应的所有信息。
- 表的结构设计需要考虑数据的完整性和规范化,通过定义主键(Primary Key)来确保表中每行数据的唯一性,主键可以是一个单独的列,如员工表中的员工编号,也可以是多个列的组合。
2、数据存储与操作
- 表是数据存储的容器,用户可以向表中插入(Insert)新的数据行,例如当新员工入职时,将其信息插入到员工表中,也可以对表中的数据进行更新(Update)操作,比如员工的职位发生变化时,更新其职位信息,还可以删除(Delete)表中的数据行,如员工离职后删除其对应的记录。
- 数据库管理系统通过索引(Index)来提高对表数据查询的效率,索引就像是一本书的目录,它可以根据表中的一列或多列创建,在一个大型的订单表中,如果经常根据订单日期进行查询,那么为订单日期列创建索引可以大大加快查询速度。
二、视图(View)
1、概念与作用
- 视图是从一个或多个表(或视图)中导出的虚拟表,它本身不存储数据,而是根据定义视图的查询语句动态地从基本表中获取数据,视图的主要作用是简化复杂的查询操作,提高数据的安全性和逻辑独立性。
- 在一个包含订单表、客户表和产品表的数据库中,如果经常需要查询每个客户的订单总金额,就可以创建一个视图,这个视图通过连接订单表和客户表,按照客户进行分组并计算订单总金额,对于用户来说,他们只需要查询这个视图就可以得到想要的结果,而不需要每次都编写复杂的连接查询语句。
2、数据访问与限制
- 视图可以限制用户对数据的访问,数据库管理员可以创建只包含特定列和满足一定条件的行的视图,然后将视图的访问权限授予用户,而不是直接授予对基本表的访问权限,这样,用户只能看到视图中呈现的数据,无法直接访问和修改基本表中的其他数据,从而提高了数据的安全性。
三、存储过程(Stored Procedure)
1、特性与优势
- 存储过程是一组为了完成特定功能而预编译并存储在数据库中的SQL语句集合,它具有可重用性、提高性能和增强安全性等优点。
- 存储过程一旦被创建,就可以被多次调用,在一个银行系统中,有一个用于转账的存储过程,这个存储过程接受转账的源账户、目标账户和转账金额等参数,在内部实现了检查账户余额、更新账户余额等一系列操作,当有转账需求时,只需要调用这个存储过程并传入相应的参数即可,而不需要每次都编写相同的转账逻辑的SQL语句。
- 由于存储过程是预编译的,数据库管理系统在第一次执行存储过程时对其进行编译优化,之后再次调用时可以直接执行已经编译好的代码,从而提高了执行效率。
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2、参数传递与逻辑封装
- 存储过程可以接受输入参数、输出参数和输入/输出参数,输入参数用于向存储过程传递值,例如转账存储过程中的转账金额,输出参数可以将存储过程内部计算或查询得到的值返回给调用者,如查询账户余额后将余额作为输出参数返回。
- 存储过程将复杂的业务逻辑封装在数据库端,这对于应用程序开发来说是非常有益的,因为应用程序只需要调用存储过程,而不需要关心具体的数据库操作逻辑,降低了应用程序和数据库之间的耦合度。
四、函数(Function)
1、功能与区别
- 函数和存储过程类似,但函数主要用于返回一个值,函数可以在SQL语句中被调用,就像使用普通的数学函数一样,在一个数据库中,可以创建一个计算两个日期之间相差天数的函数,这个函数接受两个日期参数,然后返回它们之间的天数差。
- 与存储过程不同的是,函数不能像存储过程那样执行一系列复杂的操作,如更新数据库中的多个表,函数的主要目的是对输入的值进行计算并返回一个结果,并且函数的返回值可以直接用于SQL语句的表达式中,如在查询语句中作为筛选条件或者计算列的值。
2、类型与应用
- 数据库中的函数可以分为系统函数和用户自定义函数,系统函数是数据库管理系统自带的,如字符串处理函数(用于截取字符串、转换大小写等)、数学函数(求和、求平均值等)和日期函数(获取当前日期、计算日期偏移等),用户自定义函数则是用户根据自己的需求在数据库中创建的,在一个销售数据库中,用户可以创建一个自定义函数来计算某个销售人员的销售业绩提成,这个函数根据销售额和提成比例进行计算并返回提成金额。
五、索引(Index)
1、工作原理与种类
- 索引是一种特殊的数据结构,它可以加快数据库中数据的查询速度,索引的工作原理类似于书的目录,通过建立索引,可以快速定位到满足查询条件的数据所在的位置。
- 常见的索引类型有B - 树索引(B - Tree Index)、哈希索引(Hash Index)等,B - 树索引是一种平衡树结构,它适用于范围查询,例如查询某个范围内的订单金额,哈希索引则是根据数据的值通过哈希函数计算出一个哈希值,然后将数据存储在对应的哈希桶中,它适用于精确匹配查询,如根据订单编号查询订单信息。
2、创建与维护
- 在创建索引时,需要考虑索引的列选择,一般选择经常用于查询条件、连接条件或者排序条件的列创建索引,索引也不是越多越好,因为索引本身也需要占用存储空间,并且在对表进行插入、更新和删除操作时,需要同时维护索引,过多的索引会降低这些操作的效率。
- 在一个员工表中,如果经常根据员工姓名进行查询,那么可以为员工姓名列创建索引,但是如果对员工表进行频繁的更新操作(如员工的姓名经常变更),那么这个索引的维护成本就会比较高,需要谨慎考虑是否创建。
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六、触发器(Trigger)
1、触发机制与用途
- 触发器是一种特殊的存储过程,它与表相关联,当表上发生特定的事件(如插入、更新、删除操作)时自动执行,触发器主要用于维护数据的完整性、一致性和执行一些业务逻辑。
- 在一个库存管理数据库中,当有商品入库(插入操作)时,触发器可以自动更新库存总量,或者在员工表中,当更新员工的部门信息时,触发器可以检查新部门是否存在,如果不存在则阻止更新操作,从而保证数据的一致性。
2、事件与操作对应
- 触发器可以分为前置触发器(Before Trigger)和后置触发器(After Trigger),前置触发器在触发事件(如插入操作)之前执行,可以用于对即将插入的数据进行验证和预处理,后置触发器在触发事件之后执行,主要用于根据事件的结果进行后续的操作,如更新相关表中的数据。
- 在一个订单管理系统中,在插入新订单(前置触发器)之前,可以检查客户的信用额度是否足够,如果不足则不允许插入订单,在订单完成(后置触发器)之后,可以更新客户的购买历史记录等相关数据。
七、序列(Sequence)
1、功能与使用场景
- 序列是一种用于生成唯一数字值的数据库对象,它主要用于为主键或者其他需要唯一标识符的列提供值,在一个学生信息表中,每个学生都有一个唯一的学号,就可以使用序列来生成这些学号。
- 序列可以按照一定的规则生成数字,如每次增加1或者按照自定义的步长增加,它具有独立性,不依赖于任何表,可以在多个表中共享使用。
2、管理与特性
- 数据库管理员可以对序列进行管理,如设置序列的起始值、增量值、最大值和最小值等参数,序列在使用时,通过调用相应的函数(如在Oracle数据库中的NEXTVAL函数)来获取下一个序列值。
- 序列的值是按照顺序生成的,并且在多用户并发环境下,数据库管理系统会保证序列值的唯一性,在一个多用户的销售系统中,不同的订单需要唯一的订单编号,使用序列可以方便地实现订单编号的生成,并且不会出现重复的编号。
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