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(9) 表格和索引


1 建立表格

在建立好数据库以后,就可以根据储存资料的需求,使用SQL叙述建立所有需要的表格(table)。建立表格的设定非常多,以建立“world.city”表格来说,它的叙述会像这样:

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根据不同的需求,建立表格的语法有好几种,下列是建立表格基本的语法:

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MySQL规定一个表格中至少要有一个字段,在设定表格中的字段时,至少要明确的决定字段的名称与型态,其它的字段设定都是选择性的,如果有一个以上字段,要使用逗号隔开:

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使用需要的资料型态,就可以建立一个可以储存亲友通讯录的表格:

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建立表格的时候可以使用“IF NOT EXISTS”选项,预防发生表格已存在的错误:

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1.1 表格属性

建立表格的时候也可以为表格加入需要的表格属性(table attributes)设定,这里会先讨论关于储存引擎、字符集和collation的属性设定。如果你在建立表格的时侯,没有指定这些属性,MySQL会使用服务器默认的储存引擎作为表格的储存引擎,字符集与collation会使用数据库默认的设定。

你可以针对表格的需求,设定它使用的储存引擎、字符集与collation:

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下列的叙述在建立“addressbook”表格的时候,使用“ENGINE”、“CHARCTER SET”和“COLLATE”设定表格自己使用的储存引擎、字符集与collation:

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注:根据语法的说明,“CHARCTER SET”也可以使用比较简短的“CHARSET”;另外在设定时都可以省略“=”。

MySQL数据库服务器支援许多不同应用的储存引擎,你可以使用“SHOW ENGINES”查询:

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在建立表格的时候,如果没有使用“ENGINE”设定储存引擎,那就会使用MySQL数据库服务器默认的储存引擎。你可以使用下列的方式修改MySQL数据库服务器默认的储存引擎设定:

  • 修改设定档:MySQL数据库服务器在启动时会读取一个名称为“my.ini”的设定档,档案中有许多启动数据库服务器时需要的资讯。其中就包含默认的储存引擎设定,你可以修改这个设定后再重新启动数据库服务器,让新的设定生效:

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  • 设定储存引擎:你也可以使用“SET”叙述设定默认的储存引擎:

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在建立表格时指定字符集与collation会有一些不同的组合。如果只有指定字符集,MySQL会使用你指定字符集的默认collation:

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如果只有使用“COLLATE”指定collation,MySQL会使用你指定collation所属的字符集:

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注:建立表格的时候,不管你有没有指定,表格都会有字符集与collation的设定。在这个表格中的“非二进位制、non-binary”字串型态字段,还有“ENUM”与“SET”型态字段,都会使用表格默认的字符集与collation。

1.2 字串字段属性

如果一个字段的型态是字串的话,你还可以依照需求加入字串型态的字段属性(column attributes)。“非二进位制、non-binary”字串可以额外设定字符集与collation:

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每一个表格都会有一个默认的字符集与collation设定,如果没有指定字段的字符集与collation,就会使用默认的设定:

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1.3 数值字段属性

数值型态字段专用的属性设定有“UNSIGNED”、“ZEROFILL”与“AUTO_INCREMENT”:

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注:数值型态字段设定为“UNSIGNED”与“ZEROFILL”的效果在“第八章、表格与索引、建立表格、数值字段属性”中已经讨论过;而“AUTO_INCREMENT”的设定与索引有关,所以在这一章后面索引的部份一起讨论。

1.4 通用字段属性

除了字串与数值两种字段专用的字段属性设定外,还有许多可以用在所有型态的字段属性:

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“NOT NULL”字段属性可以用来禁止某个字段储存“NULL”值,一般来说,“NULL”值用来表示一个字段的资料是“不确定”、“未知”或“没有”。不过有一些字段并不能出现“NULL”值,不然就会成为一笔很奇怪的纪录了:

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使用“NULL”或“NOT NULL”设定字段属性后,在查询表格字段资讯时,是在“Null”字段用“YES”或“NO”来表示:

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如果一个表格中,有设定为“NOT NULL”的字段,那就要注意你在新增或修改纪录时指定的资料,不能够违反这些规则:

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使用“DEFAULT”关键字可以设定字段的默认值,你可以自己指定任何想要的默认值,在新增或修改资料的时候都有可能会使用到字段的默认值。要特别注意的是MySQL限制你的默认值只能是“一个明确的值”,也就是默认值的设定不可以使用任何函式或运算式。

如果你没有为字段使用“DEFAULT”关键字设定默认值,而且也没有设定为“NOT NULL”,MySQL会自动为你加入默认值的设定:

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以通讯录表格来说,如果纪录的地址大部份都是“Taipei”的话,你可以为“address”字段设定一个默认值:

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使用“DEFAULT”关键字加入默认值的设定以后,就可以在新增或修改资料的时候使用:

默认值的设定要注意下列的规则:

  • “BLOB”与“TEXT”字段型态不可以使用[DEFAULT]关键字指定默认值,其它的字段型态都可以
  • 不能与其它的字段设定造成冲突。例如一个设定为“NOT NULL”的字段,却使用“DEFAULT NULL”设定默认值为“NULL”
  • 指定的默认值要符合字段型态。例如“DATE”型态字段使用“DEFAULT ‘Hello!’”指定默认值

注:“UNIQUE KEY”与“PRIMARY KEY”在这一章后面索引的部份一起讨论。

1.5 TIMESTAMP字段型态与默认值

“TIMESTAMP”字段是日期时间资料的一种,它除了具有“时区、timezone”的特性外,也可以搭配“DEFAULT”和“ON UPDATE”来完成一些比较特殊的需求:

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在表格中使用“TIMESTAMP”型态的字段时,如果你没有设定它们的字段属性,MySQL会自动帮你在第一个“TIMESTAMP”字段加入“NOT NULL”、“DEFAULT”和“ON UPDATE”三个字段属性的设定。

  • “NOT NULL”不允许你储存“NULL”值
  • “DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP”设定默认值为目前的日期时间。在所有字段型态中,只有“TIMESTAMP”可以使用“CURRENT_TIMESTAMP”指定默认值;其它的字段型态,在指定默认值只能是“一个明确的值”
  • “ON UPDATE”可以指定在修改纪录的时候,MySQL自动帮你填入的资料

其它没有设定字段属性的“TIMESTAMP”字段,MySQL会帮你加入“NOT NULL”与“DEFAULT”两个字段属性。

“DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP”字段属性的效果,在你新增纪录的时候就可以看得出来了:

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而“ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP”字段属性,会在修改纪录的时候产生效果:

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“TIMESTAMP”字段型态很适合用来记录资料新增或修改的日期与时间。可是如果在同一笔纪录中,要使用一个字段记录新增资料的日期与时间,而使用另一个字段记录修改资料的日期与时间。为了应付这样的需求,你应该会使用下列的字段定义:

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在一个表格中,MySQL限制“CURRENT_TIMESTAMP”只能在一个字段出现,所以当有这样的需求出现时,你必须使用MySQL提供给你的特殊设定方式来解决:

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建立好这样的表格以后,看起来虽然怪怪的,不过当你指定“created”字段的值为“NULL”的时候,MySQL会自动为你填入目前的日期与时间:

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后续在修改资料的时候,就只会在“updated”字段填入目前的日期与时间:

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1.6 使用其它表格建立一个新表格

在数据库中建立需要的表格,通常是使用上列讨论的方式,根据自己的需求,建立一个新的表格来储存需要保存的资料;在一些比较特别的情况,你可能会使用一个现有的表格来建立新的表格,这样的需求可以使用下列的语法:

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以“world”数据库中的“city”来说,下列的查询叙述可以传回台湾的城市与人口数:

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如果你想要建立一个新表格,这个表格中的资料就是上列查询的结果,就可以使用这种建立表格的语法:

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使用这种语法建立的新表格,可以省略字段定义的工作,新表格会使用原有表格的字段名称与定义,而且在查询叙述中传回的资料,会直接新增到新建立的表格中:

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你也可以在建立新表格的时候,使用字段定义来设定新表格的字段型态与其它属性:

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如果需要的话,也可以加入查询叙述中没有的字段:

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使用这种语法建立表格时有下列几个重点:

  • MySQL使用查询结果的字段名称与型态来建立新的表格
  • 如果没有指定储存引擎、字符集或collation的话,建立的新表格使用数据库默认的储存引擎、字符集与collation
  • 查询表格中,字段的索引与“AUTO_INCREMENT”设定都会被忽略

如果只需要借用一个已经存在的表格字段定义,可是并不需要纪录资料的话,你可以使用下列的语法来建立新表格:

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使用这种语法建立的新表格,并不会新增纪录到新表格中,可是包含索引与“AUTO_INCREMENT”设定都会套用在新表格,除了下列两个例外:

  • 使用“MyISAM”储存引擎时,你可以在建立表格的时候使用“DATA DIRECTORY”与“INDEX DIRECTORY”指定资料与索引档案的资料夹位置;建立的新表格会忽略这些设定,而使用数据库默认的资料夹
  • 字段的“FOREIGN KEY”与表格的“REFERENCES”属性设定都会被忽略

1.7 建立暂存表格

上列讨论的建立表格方式,都可以在建立表格的时候,依照需要加入“TEMPORARY”关键字,指定这个新建立的表格为“用户端暂时存在”的表格:

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“TEMPORARY”表格有下列重点:

  • “TEMPORARY”表格是每一个用户端专属的表格,用户端离线后,MySQL就会自动删除这些表格
  • 因为“TEMPORARY”表格是用户端专属的表格,其它用户端不能使用,所以不同的用户端,使用同样名称建立“TEMPORARY”表格也没有关系
  • “TEMPORARY”表格名称可以跟数据库中的表格名称一样,不过在“TEMPORARY”表格存在的时候,数据库中的表格会被隐藏起来
  • 可以使用“ALTER TABLE”修改“TEMPORARY”表格名称,不可以使用“RENAME TABLE”修改“TEMPORARY”表格名称

2 修改表格

使用“CREATE TABLE”叙述建立表格以后,如果发现某个字段或设定打错,或是在使用一阵子以后,发觉表格中有一些设定不太对。在这些情况下,你可以使用“ALTER TABLE”叙述来修改一个表格的结构:

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2.1 增加字段

你可以使用下列的修改定义增加一个本来没有的字段:

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如果你在增加字段的时候,没有指定新增字段的位置,MySQL会把这个字段放在最后一个:

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你可以搭配使用“FIRST”关键字,把新增的字段放在第一个:

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或是使用“AFTER”关键字,指定新增的字段要放在哪一个字段后面:

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如果需要增加多个字段的话,也可以使用下列的语法一次把需要新增的字段,全部加到表格中;不过这种语法加入的新字段,都会放在最后面的位置:

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注:“ALTER TABLE”叙述也可以用来增加索引,在这一章后面索引的部份一起讨论。

2.2 修改字段

如果需要修改字段的名称、型态、大小范围或其它字段属性,你可以使用下列两种修改定义来执行修改的工作。“CHANGE”可以修改字段的名称与定义,“MODIFY”只能修改字段的定义,不能修改字段名称:

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以下列使用“CHANGE”关键字修改表格的叙述来说,它将“one”字段的名称修改为“changecolumn”,型态从“INT”修改为“BIGINT”,而且把修改后的字段位置放在“two”字段后面:

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下列使用“MODIFY”关键字修改表格的叙述,它将“two”字段的型态从“INT”修改为“BIGINT”,而且把修改后的字段位置放在“three”字段后面:

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2.3 删除字段

如果要删除一个表格中不需要的字段,可以使用下列的修改定义:

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下列格的叙述会删除“two”字段:

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2.4 修改表格名称

如果需要修改表格的名称,你可以使用下列两种叙述,包含在“ALTER TABLE”叙述中使用修改表格名称的修改定义;或是使用“RENAME TABLE”叙述:

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下列两个叙述都可以把“mytable”表格名称修改为“mynewtable”:

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3 删除表格

你可以使用下列的叙述删除一个不需要的表格:

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注:使用“DROP TABLE”叙述执行删除表格的工作时,MySQL并不会再次跟你确认是否真的要删除,而是真的就直接删除了,表格储存的纪录资料当然也不见了。

4 索引介绍

数据库与表格是MySQL数据库的基本元件,依照需求建立好的数据库与表格后,就可以使用它们来为你保存资料。一个设计良好的数据库,不论是资料的正确性,还有后续的维护与查询都比较不会发生问题。除了好好规划与建立数据库与表格外,你还可以利用“索引、index”预防你的资料出现问题,尤其是表格储存非常大量的纪录时,建立适当的索引,可以增加查询与维护资料的效率。

以“MyISAM”储存引擎来说,资料表的储存的纪录资料,是储存在电脑中的一个档案:

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当你执行一个像这样的查询叙述时:

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数据库要找到你需要查询或维护的纪录,如果没有索引帮助的话,就会从头开始一边读取,一边判断是否有符合条件的资料。你可以为表格建立索引来改善这种比较没有效率的方式:

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建立城市名称的索引档以后,同样执行下列的查询叙述,MySQL会自动使用索引来快速找到你需要的资料:

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注:索引同样可以增加删除或修改的效率。

索引分为主索引键(primary key)、唯一索引(unique index)与非唯一索引(non-unique index)三种。

主索引键的应用很常见,而且一个表格通常会有一个,而且只能有一个。在一个表格中,设定为主索引键的字段值不可以重复,而且不可以储存“NULL”值。因为这样的限制,所以很适合使用在类似编码、代号或身份证字号这类字段。

唯一索引也称为“不可重复索引”,在一个表格中,设定为唯一索引的字段值不可以重复,但是可以储存“NULL”值。这种索引适合用在类似员工资料表格中储存电子邮件帐号的字段,因为员工不一定有电子邮件帐号,所以允许储存“NULL”值,可以每一个员工的电子邮件帐号都不可以重复。

上列两种索引都可以预防储存的资料发生重复的问题,也可以增加查询与维护资料的效率。非唯一索引就只是用来增加查询与维护资料效率的索引。设定为非唯一索引的字段值可以重复,也可以储存“NULL”值。

5 建立索引

MySQL提供许多不同的方式让你建立需要的索引。通常在规划一个数据库的时候,会把表格所需要的索引一并规划好,在这样的情况下,你可以把建立索引的定义,加在“CREATE TABLE”叙述中,建立表格的时候就一起把索引建立好;不过也有可能在使用表格一阵子以后,才发觉有建立索引的需求,在这样的情况下,你可以使用“ALTER TABLE”或“CREATE INDEX”建立需要的索引。

5.1 在建立表格的时候建立索引

在建立表格的叙述中,你会定义出许多表格所需要的字段,在字段的定义中,除了名称、型态与属性,还可以加入“唯一索引”与“主索引键”的定义:

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以下列这个建立储存联络簿的表格来说,你可以使用这样的语法在“id”字段后面加入“PRIMARY KEY”,指定“id”字段为主索引键,这表示“id”字段的值不可以重复,而且不可以储存“NULL”值;另外在“email”字段加入“UNIQUE KEY”,指定“email”字段为唯一索引,这表示“email”字段的值不可以重复:

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下列是另外一种在“CREATE TABLE”叙述中建立索引的语法:

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同样以建立储存联络簿的表格来说,下列两种建立索引语法的效果是一样的:

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如果你要建立一般索引(可以重复的索引),或是要建立包含多个字段的索引时,就一定要把建立索引的定义加在所有字段定义后面:

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在建立索引的时候,你可以指定某一个字段为建立索引的字段,不过有时候你只想要为一个字串型态字段的部份资料建立索引,或是指定建立的索引资料,是要依照由小到大,还是由大到小排列。有这样的需求时,你可以依照下列的语法来指定:

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以建立联络簿的表格来说,为地址资料“address”字段建立索引的时候,如果你希望建立地址前五个字符的索引资料,而且依照由大到小的顺序。下列的叙述就可以建立这样的索引:

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注:只有“CHAR”、“VARCHAR”、“BINARY”与“VARBINARY”型态的字段可以指定制作索引的长度。“ASC”或“DESC”可以使用在任何型态的字段。

如果一个表格使用的储存引擎是“MEMORY”的话,建立索引的时候还可以额外指定索引使用的“算法、algorithm”。使用其它储存引擎的表格,MySQL会忽略这个设定。索引使用的算法有“BTREE”与“HASH”两种,你可以使用下列的语法来指定索引使用的算法:

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默认的“HASH”算法适合用在主索引键和唯一索引,这种算法在搜寻不能重复的资料时,效率会比较好;而“BTREE”算法适合用在可以允许重复资料的一般索引,在搜寻上会比“HASH”有更好的效率。

注:“FULLTEXT”索引只能用在“CHAR”、“VARCHAR”与“TEXT”型态的字段,而且表格使用的储存引擎必须是“MyISAM”。“SPATIAL”索引是“SPATIAL”型态字段专用的,而且表格使用的储存引擎必须是“MyISAM”。这两种索引不会在这里讨论。

5.2 在修改表格的时候建立索引

如果你想要为一个已经存在的表格建立索引的话,你可以在修改表格“ALTER TABLE”中建立索引:

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以下列的范例来说,在建立联络簿表格时没有建立索引,你可以使用“ALTER TABLE”叙述建立需要的索引,不过一个“ALTER TABLE”叙述只能建立一个索引:

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5.3 使用“CREATE INDEX”建立索引

需要为一个已经存在的表格建立索引,除了使用“ALTER TABLE”叙述建立索引外,还可以使用“CREATE INDEX”叙述建立唯一索引与一般索引:

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使用“CREATE INDEX”叙述只能建立唯一索引与一般索引,你还是要使用“ALTER TABLE”叙述建立主索引键:

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为一个已经存在的表格建立索引时,要特别注意主索引键与唯一索引这两种索引。如果这个表格没有任何纪录资料的话,那就不会有问题;可是如果表格中已经有纪录了,而且你想要建立一个主索引键时,有可能会发生下列的错误:

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为一个已经存在、而且已经有纪录的表格建立唯一索引时,也有可能会发生下列的错误:

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6 索引的名称

在“CREATE TABLE”或是“ALTER TABLE”叙述中建立索引的话,你可以为建立的索引取一个名称:

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如果你在使用上列的语法建立索引的时候没有指定索引名称,MySQL会帮你取一个,索引的名称就是字段名称,如果是多个字段的索引,就会使用第一个字段当作索引名称。

使用“CREATE INDEX”建立索引的时候,就一定要指定一个索引名称:

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注:在一般的操作中,你并不会用到索引名称;不过在删除索引的时候就会用到。

7 删除索引

如果一个已经建立好的索引已经不需要了,为了节省储存的空间,你可以使用下列的语法删除索引:

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下列的叙述使用修改表格“ALTER TABLE”叙述删除不需要的索引:

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你也可以使用下列的“DROP INDEX”叙述删除不需要的索引:

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使用“ALTER TABLE”叙述可以一次删除多个索引,“DROP INDEX”叙述一次只能删除一个索引:

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8 数值字段型态与AUTO_INCREMENT

在数据库的应用中,很常会遇到为纪录“编流水号”的需求,如果资料表中的每一笔纪录都需要一个递增的数值编号,你可以选择整数型态的字段后,再使用“AUTO_INCREMENT”字段属性:

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如果一个公司想要储存员工开会的资料,你可以在建立开会资料表格的时候,为这个表格定义一个储存开会编号的字段,这个字段需要自动递增,而且会为它建立主索引键:

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建立开会资料表格以后,另外建立一个储存参加会议的员工资料表格:

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设定为“AUTO_INCREMENT”的整数字段,在新增资料的时候可以不用指定数值,MySQL会为你自动编制一个流水号并储存在纪录中;而接着要新增参加这次开会的员工资料到“participate”表格时,你需要用到MySQL刚才会为你在“meeting”表格中自动编制的流水号,这样的需求可以使用“LAST_INSERT_ID()”函式来取得:

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新增这些开会与参加会议的员工资料后,就可以使用结合查询来查询开会资料了:

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在新增资料时,要让MySQL为你自动编制一个流水号,并储存到纪录中的方式有下列几种:

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MySQL是一个可以让多人同时使用的数据库,使用“LAST_INSERT_ID()”函式来取得自动编制的流水号数值,并不会因为不同的用户端同时使用而造成混乱:

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“AUTO_INCREMENT”字段的一般用法通常是用来储存从“1”开始的流水号,每一笔新增的纪录都会自动加一成为新的编号。可是如果在新增纪录的时候,自己指定“AUTO_INCREMENT”字段一个数值,就会造成下列的情况:

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“AUTO_INCREMENT”字段在你删除纪录以后,也不会帮你重新使用已经用过的编号:

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注:使用“TRUNCATE TABLE”叙述删除包含“AUTO_INCREMENT”字段表格的所有纪录,编号会重新从头开始。

不要指定值,或是指定“NULL”值给“AUTO_INCREMENT”字段,都可以让MySQL为你自动编制一个流水号,并储存到纪录中,这两种也是比较好的方式;另外指定“AUTO_INCREMENT”字段值为“0”的方式也可以,不过会因为MySQL数据库服务器的环境设定而有不同的效果:

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如果你需要编制的流水号范围是非常大的,你应该选择“AUTO_INCREMENT”字段的型态为“BIGINT”;MySQL另外提供一个“SERIAL”关键字,让你在定义这种字段时可以比较方便一些:

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使用“MyISAM”储存引擎的表格,可以使用下列这种比较特殊的“AUTO_INCREMENT”字段:

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这样的设定同样是请MySQL为你自动编制流水号,不过因为“AUTO_INCREMENT”字段包含在主索引键中,编制流水号的动作会不太一样:

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注:在上列的范例中,是把“empno,location,counter”设定为主索引键;如果设定为唯一索引的话,也会有一样的效果;设定为一般索引的话,会造成错误。

使用“AUTO_INCREMENT”字段属性有下列几个重点:

  • 一个表格只能有一个“AUTO_INCREMENT”字段,而且要为它建立一个索引,而且通常是建立主索引键或唯一索引,这样可以防止重复的编号;不过MySQL也允许你建立可重复的索引
  • 只有整数型态才可以使用“AUTO_INCREMENT”字段属性,你可以根据编号大小的需求,选择使用“TINYINT”、“SMALLINT”、“MEDIUMINT”、“INT”或“BIGINT”,而且因为只会使用到正数,所以你可以加入“UNSIGNED”来增加编号的范围
  • 如果编号已经到字段型态的最大范围,例如一个“SMALLINT”型态,而且是指定为“UNSIGNED”的“AUTO_INCREMENT”字段,编号已经到“65535”了,如果再执行新增的叙述,就会造成“Duplicate entry ’65535′ for key ‘字段名称’”的错误

9 查询表格与索引资讯

一个数据库在建立许多表格与索引以后,不论是程式开发或是数据库管理人员,都会有查询表格与索引相关资料的需求。例如查询一个表格中有哪些字段,还有字段的型态与属性的设定;也可能需要查询某一个表格建立了哪些索引与设定的资讯。

9.1 表格相关资讯

想要知道一个数据库中有哪一些表格,可以执行下列的叙述:

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这个叙述可以使用“字串样式”设定表格名称的条件:

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MySQL数据库在启动以后,会有一个很特别的数据库,名称是“information_schema”,这个数据库通常会称为“系统资讯数据库”。这个数据库中有一个表格叫作“TABLES”,它储存所有MySQL数据库中的表格相关资讯,“TABLES”表格有下列主要的字段:

字段名称型态说明
TABLE_SCHEMAvarchar(64)数据库名称
TABLE_NAMEvarchar(64)表格名称
ENGINEvarchar(64)使用的储存引擎名称
TABLE_ROWSbigint(21) unsigned纪录数量
AUTO_INCREMENTbigint(21) unsigned如果包含“AUTO_INCREMENT”字段的话,这个字段会储存下一个编号
TABLE_COLLATIONvarchar(32)表格使用的collation

执行下列的查询叙述就可以查询表格详细的资讯:

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MySQL也提供下列的叙述让你查询一个表格的定义:

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下列的叙述可以查询建立表格的“CREATE TABLE”叙述:

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回传的“Create Table”字段的内容就是一个建立表格的叙述:

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9.2 索引相关资讯

MySQL提供“SHOW INDEX”叙述查询一个表格的索引详细资讯,下列是执行这个叙述以后,传回的主要字段资料:

字段名称说明
Table表格名称
Non_unique“0”表示不可重复;“1”可以重复
Key_name索引名称
Seq_in_index单一字段的索引为“1”;多个字段的索引表示建立索引的字段顺序
Column_name索引字段名称
Sub_part如果是指定长度的索引,这里会显示长度;不是的话显示“NULL”
Null是否允许“NULL”值
Index_type索引种类,“BTREE”或“HASH”

你可以在“SHOW INDEX FROM”后面指定一个表格名称,执行以后就可以查询这个表格所有的索引资讯:

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