約束、檢視與事務：人多手雜，資料庫受不了

資料庫到一定規模後，其他人也需要使用資料庫：

    我們要防止其他人輸入錯誤的資料；

    限制只看到部分資料的技術；

    防止大家同時輸入資料時相互踩到別人的地盤； 

本章，我們開始保護資料：“資料庫自衛術Part 1”；

本章使用的資料庫依然是mark_list:

各表中資料如下：

熟悉下準備好的資料，我們繼續；

現在作為表的管理者，隨著資料量的增加，一個人管理起來比較吃力，而且我還有其他的事情……

    我們找了管理資料庫，拓展業務需求的幫手；

    簡單來說，操作資料庫的人多了；

插入新的資料：

    Maik MQ 14812121212 [email protected] ？ 1994-01-01 teacher 海淀

    我們看到，除了性別未知以外，其他資料都有，由於有了新的職業’教師’，相應的profession表也需要新增一條資料；

    新的資料庫使用者user1，在插入資料的時候，儘量保證不出現NULL，於是他在性別的部分使用另一個字元X表示未知；

這裡回顧兩個知識點：

1.有AUTO_INCREMENT的列不需要放入值，表也會為我們插入主鍵列的值：  

mysql> INSERT INTO profession
    -> VALUES
    -> (NULL,'student');
 

2.插入資料時，也可以使用子查詢：

mysql> INSERT INTO my_contacts
    -> (last_name,first_name,phone,email,gender,birthday,prof_id,zip_code)
    -> VALUES
    -> ('Mail','MQ','14912121212','[email protected]','X','1994-01-01',(
    -> SELECT id FROM profession
    -> WHERE profession = 'student'),'10002');
 

現在我們的聯絡人表如下：

伴隨著新值的插入，我們需要統計我們聯絡人中的男、女以及總人數:

    查詢男、女的話加入WHERE條件即可；

mysql> SELECT COUNT(*)
    -> FROM my_contacts;

不想要的’X’：

    統計人數對不上，都是因為我們使用了這個字元；

    我們該如何限制不讓user1輸入此類字元呢？

檢查約束：加入CHECK

    約束：constraint 限定了可插入列的內容；他需要在我們建立表/更新表的時候加入約束；

    我們之前見到的NOT NULL、PRIMARY KEY、FOREIGN KEY都是約束；

    還有一種列約束稱為CHECK-檢查約束；

CHECK gender：

    為my_contacts表的gender設定檢查約束；

    約束限制輸入的字元只能是M或F；

mysql> ALTER TABLE my_contacts
    -> ADD CONSTRAINT check_my_contacts CHECK (gender IN ('M','F'));

    如果是在CREATE TABLE時加入約束的話，語法:

        可以是在正常的列之後加上CHECK(something)；

        或者單獨一行CONSTRAINT check_my_contacts CHECK(something)

    刪除檢查約束：DROP CHECK check_my_contacts;

很遺憾，mysql中的check並不好用，MYSQL的所有引擎均不支援check約束；

    類似功能的可以通過enum型別或使用觸發器，或者在應用程式裡面對資料進行檢查再插入；

一個複雜的查詢：（我們就當他是一個複雜的吧）

    查詢job_desired表中EngineerS的人的資訊；

mysql> SELECT mc.last_name last_name,mc.first_name first_name,mc.phone,mc.email
    -> FROM my_contacts mc NATURAL JOIN job_desired jd
    -> WHERE jd.title = 'EngineerS';
+-----------+------------+-------------+-------------+
| last_name | first_name | phone       | email       |
+-----------+------------+-------------+-------------+
| Mary      | DM         | 13212121212 | [email protected] |
+-----------+------------+-------------+-------------+

    這個查詢並不難，但如果每天都有類似的查詢需求，我們是否能夠儲存查詢，每日看一下結果呢；

        ——我們可以把查詢變成檢視；

建立檢視：

    只需在查詢中加入CREATE VIEW；

mysql> CREATE VIEW v_EngineerS AS
    -> SELECT mc.last_name last_name,mc.first_name first_name,mc.phone,mc.email
    -> FROM my_contacts mc NATURAL JOIN job_desired jd
    -> WHERE jd.title = 'EngineerS';

檢視檢視：

    把它想象成一張表，我們一樣可以SELECT它的內容；

mysql> SELECT * FROM v_EngineerS;
+-----------+------------+-------------+-------------+
| last_name | first_name | phone       | email       |
+-----------+------------+-------------+-------------+
| Mary      | DM         | 13212121212 | [email protected] |
+-----------+------------+-------------+-------------+

檢視的實際行動：

    檢視的行為方式和子查詢一樣；

    需要給子查詢一個別名，這樣查詢會把他當成一般的表，原因在於FROM子句需要表；

        當SELECT語句的結果是一個虛擬表時，若沒有別名，SQL將無法取得其中的表；

mysql> SELECT * FROM (
    -> SELECT mc.last_name last_name,mc.first_name first_name,mc.phone,mc.email
    -> FROM my_contacts mc NATURAL JOIN job_desired jd
    -> WHERE jd.title = 'EngineerS') AS engineerS_s;
+-----------+------------+-------------+-------------+
| last_name | first_name | phone       | email       |
+-----------+------------+-------------+-------------+
| Mary      | DM         | 13212121212 | [email protected] |
+-----------+------------+-------------+-------------+

何為檢視：

    基本上，檢視是一個只有在查詢中使用VIEW才存在的表——被視為虛擬表（virtual table）；

    其行為和表一致，能執行表的操作；

    和真正的虛擬表相比，真正的虛擬表不會一致儲存在資料庫裡；

檢視對資料庫的好處：

1.檢視把複雜的查詢簡化為一個命令；  

    檢視隱藏了查詢的複雜性；

2.即使一直改變資料庫的結構，也不會破壞依賴表的應用程式；

    底層的資料表結果變化了，但可以以檢視模擬原始的表結構，這對舊的程式相容性很好；

3.建立檢視可以隱藏讀者無需看到的資訊；

    我們可以使用檢視指向原始表，但又不必透露原始表的詳細資訊，保護敏感資訊不外洩；

實踐：找出聯絡人願意換工作的資訊，聯絡人資訊，舉例預期最低薪資的差距；

mysql> SELECT mc.last_name,mc.first_name,mc.email,jc.salary,jd.salary_low,(jc.salary - jd.salary_low) salary_raise
    -> FROM my_contacts mc
    -> INNER JOIN job_current jc
    -> INNER JOIN job_desired jd
    -> WHERE mc.contact_id = jc.contact_id AND mc.contact_id = jd.contact_id;
+-----------+------------+-------------+--------+------------+--------------+
| last_name | first_name | email       | salary | salary_low | salary_raise |
+-----------+------------+-------------+--------+------------+--------------+
| Joy       | HQ         | [email protected]  |   1000 |        800 |          200 |
| Mary      | DM         | [email protected] |   2000 |       1500 |          500 |
+-----------+------------+-------------+--------+------------+--------------+

如果我們在這個SQL前加上：CREATE VIEW v_salary_raise AS，那麼這一大段查詢就只需要輸入SELECT * FROM  v_salary_raise；

利用檢視進行插入、更新與刪除：

    SELECT、UPDATE、INSERT、DELETE均可，只要假裝檢視是真正的表：

        語法同操作表一致，操作方式和原始表也是一致的，更新的資料需要滿足原始表的約束；

        可以把檢視看作是原始表的門面；

    但也不必要這麼麻煩：

        如果檢視使用了統計函式，就無法用檢視改變資料；包含GROUP BY、DISTINCT、HAVING，也不行；

    多數情況下，使用原始表的增、刪、改更容易；

我們新建一個my_contacts表的檢視：

   mysql> CREATE VIEW v_contacts AS
    -> SELECT contact_id,last_name, first_name, gender
    -> FROM my_contacts
    -> WHERE gender != 'X'
    -> WITH CHECK OPTION;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)
mysql> select * from v_contacts;
+------------+-----------+------------+--------+
| contact_id | last_name | first_name | gender |
+------------+-----------+------------+--------+
|          1 | Joy       | HQ         | M      |
|          2 | Mary      | DM         | F      |
|          4 | July      | FM         | F      |
+------------+-----------+------------+--------+

插入一條資料：

錯誤1：我們需要把檢視當做一張真實的表，但這張表只有4列；

mysql> INSERT INTO v_contacts
    -> (last_name,first_name,phone,email,gender,birthday,prof_id,zip_code)
    -> VALUES
    -> ('Lufu','LL','14012121213','[email protected]','X','1994-06-01',4,'10002');
ERROR 1054 (42S22): Unknown column 'phone' in 'field list'

錯誤2：檢視畢竟被視為虛擬表，操作的還是底層原始表，而原始表中 prof_id和zip_code是NOT NULL的；

mysql> INSERT INTO v_contacts
    -> (last_name,first_name,gender)
    -> VALUES
    -> ('Lufu','LL','X');
ERROR 1423 (HY000): Field of view 'mark_list.v_contacts' underlying table doesn't have a default value

刪除掉檢視，我們重新建一個：

mysql> DROP VIEW v_contacts;
mysql> CREATE VIEW v_contacts AS
    -> SELECT contact_id,last_name, first_name, gender,prof_id,zip_code
    -> FROM my_contacts
    -> WHERE gender != 'X'
    -> WITH CHECK OPTION;
mysql> INSERT INTO v_contacts
    -> (last_name,first_name,gender,prof_id,zip_code)
    -> VALUES
    -> ('David','DD','M',4,'10002');

查詢表資料：我們看到資料插入成功了；

CHECK OPTION的作用：

    上邊的檢視新建時，我們使用了WITH CHECK OPTION，他的作用是要求RDBMS按照WHERE子句來判斷執行更新；

    比如，我們針對上邊的檢視，插入如下的一條資料，就不會成功，因為檢視建立的WHERE子句要求不為X字元；

mysql> INSERT INTO v_contacts
    -> (last_name,first_name,gender,prof_id,zip_code)
    -> VALUES
    -> ('Lufu','LL','X',4,'10002');
ERROR 1369 (HY000): CHECK OPTION failed 'mark_list.v_contacts'

但如果沒有建立檢視時新增CHECK OPTION的話，這條記錄就可以插入成功了；

由於MySQL不支援CHECK CONSTRAINT機制，可以使用CHECK OPTION模仿該功能；

    因為檢視能夠精確的反應表的結構，還能強迫更新語句服從WHERE子句的條件；

可更新檢視：

    類似上邊的v_contacts檢視，就是可更新檢視，他是可以改變底層表的檢視；

    重點在於可更新檢視的內容需要包括它引用的表中所有設定為NOT NULL的列；

    值得注意的是，你並不會經常使用檢視的INSERT、UPDATE、DELETE來更新表，因為直接操作表更容易；

使用完畢的檢視，請利用DROP VIEW語句清理空間；

值得注意的是：

    檢視會像表一樣出現在資料庫中，SHOW TABLES和DESC可用來檢視檢視；

    對於有檢視的表，如果不在需要了，最好先卸除檢視，然後再卸除它依據的表；

雖然檢查約束和檢視等對管理資料庫有幫助，也有助於維護控制權，但如果兩個人同時操作1列，就需要‘事務’的幫助了；

事務：

    說到事務，還是要結合他最經典的場景，賬務餘額消費；

    比如兩個人同時使用卡支付消費各100，而賬戶餘額只有150；

    A、B在銷售員開出支付單之後繳費，此時都會校驗餘額，150>100，滿足條件，資料庫予以支出，但最終賬戶餘額成了-50；

    在一個人支付成功之後，如果能再一次檢查餘額和消費金額，就能及時給出賬戶餘額不足的提示；

新建資料庫mark_amount，表my_amount：

    並插入一條資料；

mysql> SELECT * FROM my_amount;
+----+------+--------+
| id | name | amount |
+----+------+--------+
|  1 | Mark |    150 |
+----+------+--------+

事務場景對應的SQL如下：

mysql> SELECT amount 
    -> FROM my_amount
    -> WHERE name = 'Mark’;
mysql> SELECT amount 
    -> FROM my_amount
    -> WHERE name = 'Mark’;
注：出問題的地方；
mysql> UPDATE my_amount 
    -> SET amount = (amount - 100)
    -> WHERE name = 'Mark';
mysql> UPDATE my_amount 
    -> SET amount = (amount - 100)
    -> WHERE name = 'Mark';

mysql> SELECT * FROM my_amount;
+----+------+--------+
| id | name | amount |
+----+------+--------+
|  1 | Mark |    -50 |
+----+------+--------+

一開始150>100的檢查都通過了，但在消費之後，賬戶餘額竟成了負數；

    如果SELECT和UPDATE能一起執行，分為兩組；

    在組之間進行金額檢查，就可以避免這個問題了；

如果一系列SQL語句能以組的方式一起執行，而且在發生意外時SQL語句還能回到未執行的狀態——滿足這個功能就是事務；

事務（transaction）：

    是一群可完成一組工作的SQL語句；

    上述過程就可以分解為兩個事務：

        A: SELECT TO CHECK -> UPDATE AMOUNT;

        B: SELECT TO CHECK -> UPDATE AMOUNT;

    在事務過程中，如果所有步驟無法不受干擾地完成，則不該完成任何單一步驟；

ACIO構成事務的四個原則：

1）ATOMICITY：原子性

    事務的每個步驟必須完成，否則只能都不完成；不能只執行部分事務；

2）CONSISTENCY：一致性

    事務完成後應該維持資料庫的一致性，就是資料要對應的上；

3）ISOLATION：隔離性

    表示每次事務都會看到具有一致性的資料庫，無論其他事務如何；新的事務無法影響正在執行的事務，直到其完成；

4）DURABILITY：永續性

    資料庫需要正確地儲存資料並保護資料免受斷電或其他威脅的傷害；

    通常把事務記錄在主資料庫以外的地方；

使用SQL管理事務：

    有三種SQL事務管理工具可以保障賬戶的安全；

追蹤：START TRANSACTION;

    持續追蹤後續所有SQL語句，直到輸入COMMIT或ROLLBACK為止；

提交：COMMIT;

    提交所有程式碼造成的改變；

回滾：ROLLBACK;

    逆轉改變過程，回到事務開始前狀態；

    類似斷電的場景，可以在通電之後進行回滾；

值得注意的是，在你COMMIT前，資料庫都不會發生任何改變；

事務在MySQL下運作：

    在SQL使用事務之前，你需要採用正確的儲存引擎（storage engine）；

    儲存引擎是儲存所有資料內容和結構的方式；

    有些儲存引擎不允許事務；

儲存引擎必須是BDB或InnoDB，她他們都支援事務；

改變儲存引擎：

    語法：ALTER TABLE table TYPE = InnoDB；

事務示例：

    我們先把賬戶餘額更新為150；

    然後使用事務進行查詢+更新；

1）初始：

mysql> SELECT amount 
    -> FROM my_amount
    -> WHERE name = 'Mark';
+--------+
| amount |
+--------+
|    150 |
+--------+

2）事務：

mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> SELECT amount 
    -> FROM my_amount
    -> WHERE name = 'Mark';
+--------+
| amount |
+--------+
|    150 |
+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> UPDATE my_amount 
    -> SET amount = (amount - 100)
    -> WHERE name = 'Mark';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
mysql> SELECT amount 
    -> FROM my_amount
    -> WHERE name = 'Mark';
+--------+
| amount |
+--------+
|     50 |
+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> ROLLBACK;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

3）回滾之後：

mysql> SELECT amount 
    -> FROM my_amount
    -> WHERE name = 'Mark';
+--------+
| amount |
+--------+
|    150 |
+--------+
1 row in set (0.00 sec)

第二次我們改用COMMIT，餘額資料再次查詢的值就是50了；

值得注意的是：

    START TRANSACTION 和COMMIT與ROLLBACK必須搭配使用；

    利用事務測試查詢是最合適的方法，這樣可以在資料庫裡實心影響資料的查詢，在出錯時還可以回滾；

    RDBMS會記錄事務過程中的每個操作，稱為事務日誌（transaction log），操作越多，日誌越大；

        事務最好留到真正需要的時候使用，避免儲存空間的浪費，也避免RDBMS花費太多精力追中每個操作；

在瞭解了限制資料操作的內容之後，下一章我們會介紹如何控制對錶的許可權；

總結：

    本章主要介紹了檢視和事務；

1.VIEWS：檢視

    使用檢視把查詢結果當成表；很合適簡化複雜查詢；

2.UPDATABLE VIEWS：可更新表

    有些檢視能用於改變它底層的實際表；這類檢視必須包含底層表的所有NOT NULL列；

3.NON-UPDATABLE VIEWS：

    無法對底層表執行INSERT或UPDATE操作的檢視；

4.CHECK CONSTRAINTS：檢查約束

    可以只讓特定值插入或更新至表裡；

5.CHECK OPTION：

    建立可更新檢視時，使用這個關鍵字可以強迫所有插入與更新的資料都滿足視圖裡的WHERE條件；

6.TRANSACTIONS：事務

    一組必須同進退的查詢；如果這些查詢無法不受干擾的全部執行，則不承認其中部分查詢造成的改變；

7.START TRANSACTION：

    告訴RDBMS開始事務；

    在COMMIT之前的改變都不具有永久性，直到出現COMMIT和ROLLBACK；

    ROLLBACK可以吧資料庫帶回START TRANSACTION前的狀態；

補充：

1.獲取全域性有關日誌的變數及值：

mysql> show global variables like '%log%';

2.檢視二進位制日誌：

mysql> show master logs;

或

mysql> show binary logs;
+---------------+-----------+
| Log_name      | File_size |
+---------------+-----------+
| binlog.000001 |       628 |
| binlog.000002 |     33083 |
| binlog.000003 |     72477 |
| binlog.000004 |      5164 |
+---------------+-----------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> show binlog events in 'binlog.000004';