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    MySQL虚拟列详解

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    MySQL虚拟列详解

    2024-05-17 07:05:43 阅读次数:39

    mysql,数据库

    MySQL虚拟列详解

    在MySQL中,虚拟列(也称为生成列)是一种特殊类型的表列,它不像普通列直接存储数据,而是根据其他列中的数据动态生成。虚拟列可以基于一个或多个其他列的值进行计算,计算结果即为虚拟列的值。虚拟列可以是持久的也可以是非持久的,它们的主要作用是简化查询,优化性能,以及维持数据一致性。

    虚拟列的类型

    1. 生成列的基本概念

    生成列分为两种类型:存储的生成列和虚拟的生成列。存储的生成列(STORED GENERATED COLUMN)会在物理存储上占用空间,而虚拟的生成列(VIRTUAL GENERATED COLUMN)在每次查询时动态计算,不占用物理存储空间。

    2. 存储的生成列

    存储的生成列会将计算结果存储在数据库中,这意味着每次对依赖列进行更新后,生成列的值也会相应更新并存储。这种列的优点是加快了查询速度,因为不需要每次查询时都进行计算。但缺点是增加了存储开销,并可能影响插入和更新的性能。

    3. 虚拟的生成列

    与存储的生成列相对,虚拟的生成列不会存储计算结果,每次查询时都会动态计算。这减少了存储开销,但可能会导致查询性能略有下降,特别是在涉及大量计算的场景中。

    虚拟列的应用场景

    1. 简化查询

    通过在虚拟列中预先定义计算公式,可以简化复杂的SQL查询语句。例如,如果经常需要计算销售总额(商品数量乘以单价),可以直接创建一个虚拟列来存储这个计算结果。

    假设有一个销售数据表,其中包含商品价格 (price) 和销售数量 (quantity) 两个列。经常需要计算销售总额,即每一条记录的 price * quantity。如果每次查询都写这个计算式,不仅增加了查询的复杂性,还可能导致性能下降。引入一个虚拟列 total_sales,该列直接存储 price * quantity 的计算结果,可以极大简化查询:

    CREATE TABLE sales (
        product_id INT,
        price DECIMAL(10,2),
        quantity INT,
        total_sales DECIMAL(10,2) AS (price * quantity) VIRTUAL
    );
    

    现在,每次需要获取销售总额时,只需直接查询 total_sales 列。

    2. 优化查询性能

    虚拟列特别适合用于索引。虽然MySQL不允许直接对非持久的虚拟列创建索引,但可以对持久的虚拟列创建索引,这样可以显著提高基于这些计算结果的查询速度。

    在上述销售表中,如果需要经常根据销售总额进行查询或排序,可以将虚拟列 total_sales 设为持久化,并对其建立索引:

    CREATE TABLE sales (
        product_id INT,
        price DECIMAL(10,2),
        quantity INT,
        total_sales DECIMAL(10,2) AS (price * quantity) STORED
    );
    
    CREATE INDEX idx_total_sales ON sales(total_sales);
    

    这样,利用索引,基于销售总额的查询和排序操作将显著提高效率,特别是在数据量较大时。

    3. 维护数据一致性

    虚拟列确保了数据的动态一致性,因为它们的值是基于其他列动态生成的。这有助于在数据库层面维护数据一致性,避免了应用层进行多余的数据处理。

    考虑一个员工表,其中有员工的出生日期 (birth_date) 和年龄 (age) 两个列。虚拟列可以用来实时计算年龄,确保年龄数据始终准确反映当前日期相对于出生日期的差异:

    CREATE TABLE employees (
        employee_id INT,
        name VARCHAR(100),
        birth_date DATE,
        age INT AS (TIMESTAMPDIFF(YEAR, birth_date, CURDATE())) VIRTUAL
    );
    

    这样,age 列会动态地根据当前日期和出生日期计算员工的年龄,无需手动更新。

    创建和使用虚拟列

    1. 创建虚拟列

    创建虚拟列的语法如下:

    CREATE TABLE my_table (
        column_a INT,
        column_b INT,
        total_c INT AS (column_a + column_b) VIRTUAL
    );
    

    2. 使用虚拟列

    一旦虚拟列被创建,你可以像使用普通列一样使用它们,包括在SELECT语句中引用它们,或者在WHERE和ORDER BY子句中使用它们。

    继续使用上面的销售表,查询某个产品的销售记录,包括计算得到的总销售额:

    SELECT product_id, price, quantity, total_sales
    FROM sales
    WHERE product_id = 101;
    

    这里的 total_sales 是虚拟列,但在查询中它的使用与普通列无异。使用虚拟列,使得查询更加直观和简洁。

    虚拟列表达式的规则

    在MySQL中使用虚拟列时,需要定义一个表达式来指定如何计算列的值。这些表达式需要遵守一些特定的规则和限制,以确保它们能正确地在数据库中执行。以下是创建和使用虚拟列时必须遵循的几个关键规则:

    1. 表达式的确定性

    虚拟列的表达式必须是“确定性的”,意味着给定相同的输入,表达式必须产生相同的输出。这确保了无论何时何地计算虚拟列,其结果都是一致的。例如,表达式不应该包含任何随机数生成或调用非确定性函数。

    2. 参考列的限制

    虚拟列的表达式只能使用同一张表中的其他列作为参考。不能引用其他表的列或进行跨表查询。此外,表达式中引用的列必须在虚拟列声明之前在表定义中出现。

    3. 子查询的禁止

    虚拟列的表达式不能包含子查询。这是因为子查询可能涉及大量数据处理或外部表的数据,这可能会复杂化虚拟列的计算和维护。

    4. 存储函数和过程的禁用

    虚拟列不能调用任何存储过程或存储函数。这是为了避免虚拟列的值依赖于可能改变的外部环境或数据库状态,保持计算的纯粹性和高效性。

    5. 限制使用的数据类型

    虚拟列的表达式中使用的数据类型应该是标准的SQL数据类型,并且要确保表达式结果的数据类型与虚拟列定义的数据类型兼容。例如,如果虚拟列被定义为整数类型,那么表达式也应该产生整数类型的结果。

    6. 性能考量

    虽然虚拟列不存储物理数据,但复杂的计算表达式可能会在查询时增加计算负担。建议使用尽可能简单的表达式,特别是对于频繁查询的虚拟列。

    遵守这些规则可以帮助开发者有效地利用MySQL的虚拟列功能,同时保持数据库的性能和一致性。在设计数据库和查询时,应谨慎选择是否使用虚拟列,以及如何定义它们的计算表达式。

    版权声明:本文内容来自第三方投稿或授权转载,原文地址:https://blog.csdn.net/kaka_buka/article/details/137774894,作者:黑风风,版权归原作者所有。本网站转在其作品的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如因作品内容、版权等问题需要同本网站联系,请发邮件至ctyunbbs@chinatelecom.cn沟通。

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