数据库基本概念及优化详解数据库

以下为数据库基本概念及优化方法，在日常开发中及面试中经常遇到，仅供参考学习

union与union all区别？

union运算符通过组合其他两个结果表（例如table1和table2）并消去表中任何重复行而派生出一个结果表，而UNION ALL不消除重复行。两种情况下派生表的每一行不是来自table1就是来自table2。

except与except  all区别？
except 运算符通过包括所有在table1中但不在table2中的行并消除所有重复行而派生出一个结果表。而except all不消除重复行。

内连接与外连接的区别？

内连接(Inner join on)：包括相
等连接和自然连接。

内连接使用比较运算符根据
每个表共有的列的值匹配两个表中的行。例如检索students 和courses表中学生标识号相同的所有行。

外连接：左外连接、右外连接或满外连接（全连接）。

左向外连接(left outer join on或者left join on)：结果集包括left outer join子句中指定的左表的所有行，而不仅仅是连接列所匹配的行,如果左表的某行在右表中没有匹配行，则在相关联的结果集行中右表的所有选择列均为空值.

右外连接(right outer join on或者right join on)：结果集包括right outer join子句中指定的右表的所有行，而不仅仅是连接列所匹配的行，如果右表的某行在左表中没有匹配行，则在相关联的结果集中左表的所有选择列均为空值。

全连接(full join on或 full outer join on)返回左表和右表中的所有行。当某行在另一个表中没有匹配行时，则另一个表的选择列表列包含空值。如果表之间没有匹配行，则整个结果集行包含基表的数据值。

在实际开发中，对数据库操作，我们需要进行一些优化以达到提高数据查询效率，以下列举一些优化建议：

1.在实际开发中，保证在实现功能的基础上，尽量减少对数据库的访问次数；
2.通过搜索参数，尽量减少对表的访问行数,最小化结果集，从而减轻网络负担；
3.能够分开的操作尽量分开处理，提高每次的响应速度；
4.在数据窗口使用SQL时，尽量把使用的索引放在选择的首列；
5.在查询时，不要过多地使用通配符如SELECT * FROM tablename语句，要用到几列就选择几列如：SELECT COL1,COL2 FROM tablename；
6.在可能的情况下尽量限制尽量结果集行数如：select col1,col2,col3 form tablename limit 0,1000,因为某些情况下用户是不需要那么多的数据的。
7.尽量避免在WHERE子句中对字段进行函数或表达式操作，这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。
例如：
SELECT * FROM T1 WHERE F1/2=100
应改为: SELECT * FROM T1 WHERE F1=100*2
SELECT * FROM RECORD WHERE SUBSTRING(CARD_NO,1,4)=‘5378’
应改为:SELECT * FROM RECORD WHERE CARD_NO LIKE ‘5378%’
SELECT member_number, first_name, last_name FROM members
WHERE DATEDIFF(yy,datofbirth,GETDATE()) > 21
应改为:
SELECT member_number, first_name, last_name FROM members
WHERE dateofbirth < DATEADD(yy,-21,GETDATE())

即：任何对列的操作都将导致表扫描，它包括数据库函数、计算表达式等等，查询时要尽可能将操作移至等号右边。

8.避免使用!=或＜＞、IS NULL或IS NOT NULL、IN ，NOT IN等这样的操作符,因为这会使系统无法使用索引,而只能直接搜索表中的数据。
例如: SELECT id FROM employee WHERE id != ‘B%’
优化器将无法通过索引来确定将要选中的行数,因此需要搜索该表的所有行。
9.尽量使用数字型字段，一部分开发人员喜欢把包含数值信息的字段设计为字符型，这会降低查询和连接的性能，并会增加存储开销。这是因为引擎在处理查询和连接回逐个比较字符串中每一个字符，而对于数字型而言只需要比较一次就够了。
10.合理使用exists,not exists子句。如下所示：

1.SELECT SUM(T1.C1)FROM T1 WHERE((SELECT COUNT(*)FROM T2 WHERE T2.C2=T1.C2>0)
2.SELECT SUM(T1.C1) FROM T1 WHERE EXISTS(SELECT * FROM T2 WHERE T2.C2=T1.C2)
两者产生相同的结果，但是后者的效率显然要高于前者。因为后者不会产生大量锁定的表扫描或是索引扫描。
经常需要写一个T_SQL语句比较一个父结果集和子结果集，从而找到是否存在在父
结果集中有而在子结果集中没有的记录，如：
1.SELECT a.hdr_key FROM hdr_tbl a—- tbl a 表示tbl用别名a代替
WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM dtl_tbl b WHERE a.hdr_key = b.hdr_key)
2.SELECT a.hdr_key FROM hdr_tbl a
LEFT JOIN dtl_tbl b ON a.hdr_key = b.hdr_key WHERE b.hdr_key IS NULL
3.SELECT hdr_key FROM hdr_tbl
WHERE hdr_key NOT IN (SELECT hdr_key FROM dtl_tbl)
三种写法都可以得到同样正确的结果，但是效率依次降低。
11.使用视图加速查询
把表的一个子集进行排序并创建视图，有时能加速查询。它有助于避免多重排序操作，而且在其他方面还能简化优化器的工作。例如：
SELECT cust.name，rcvbles.balance，……other columns
FROM cust，rcvbles
WHERE cust.customer_id = rcvlbes.customer_id
AND rcvblls.balance>0
AND cust.postcode>“98000”
ORDER BY cust.name
如果这个查询要被执行多次而不止一次，可以把所有未付款的客户找出来放在一个视图中，并按客户的名字进行排序：
CREATE VIEW DBO.V_CUST_RCVLBES
AS
SELECT cust.name，rcvbles.balance，……other columns
FROM cust，rcvbles
WHERE cust.customer_id = rcvlbes.customer_id
AND rcvblls.balance>0
ORDER BY cust.name
然后以下面的方式在视图中查询：
SELECT * FROM V_CUST_RCVLBES
WHERE postcode>“98000”
视图中的行要比主表中的行少，而且物理顺序就是所要求的顺序，减少了磁盘I/O，所以查询工作量可以得到大幅减少。
12.能够用BETWEEN的就不要用IN
SELECT * FROM T1 WHERE ID IN (10,11,12,13,14)
改成：SELECT * FROM T1 WHERE ID BETWEEN 10 AND 14
因为IN会使系统无法使用索引,而只能直接搜索表中的数据。
13.能用UNION ALL就不要用UNION
union 会排除重复数据，执行select distince函数，而union all不会排除重复数据，不会执行select distinct函数
union 和union all可以使用部分索引，而in则不可以。
1.SELECT employeeID, firstname, lastname FROM names
WHERE dept = ‘prod’ or city = ‘Orlando’ or division = ‘food’
2.SELECT employeeID, firstname, lastname FROM names WHERE dept =’prod’
UNION ALL
SELECT employeeID, firstname, lastname FROM names WHERE city = ‘Orlando’
UNION ALL
SELECT employeeID, firstname, lastname FROM names WHERE division =
‘food’
第二个sql语句比第一个sql语句查询效率高
14.尽量不要用SELECT INTO语句。
SELECT INTO 语句会导致表锁定，阻止其他用户访问该表。

数据库连接池工作机制？

J2EE服务器启动时会建立一定数量的池连接，并一直维持不少于此数目的池连接。客户端程序需要连接时，池驱动程序会返回一个未使用的池连接并将其表记为忙。如果当前没有空闲连接，池驱动程序就新建一定数量的连接，新建连接的数量有配置参数决定。当使用的池连接调用完成后，池驱动程序将此连接表记为空闲，其他调用就可以使用这个连接。

实现方式，返回的Connection是原始Connection的代理，代理Connection的close方法不是真正关连接，而是把它代理的Connection对象还回到连接池中。