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MySQL 5.7新特性之Generated Column(函数索引)

[日期:2016-02-01] 来源:Linux社区  作者:小亮520cl [字体: ]

MySQL 5.7引入了Generated Column,这篇文章简单地介绍了Generated Column的使用方法和注意事项,为读者了解MySQL 5.7提供一个快速的、完整的教程。这篇文章围绕以下几个问题展开: 

Generated Column是什么 
Virtual Column与Stored Column的区别 
如果我对Generated Column做一些破坏行为会怎么样 
Generated Column上创建索引 
Generated Column上创建索引与Oracle的函数索引的区别 

Generated Column是什么 

Generated Column是MySQL 5.7引入的新特性,所谓Cenerated Column,就是数据库中这一列由其他列计算而得,我们以官方参考手册中的例子予以说明。 


例如,知道直角三角形的两条直角边,要求斜边的长度。很明显,斜边的长度可以通过两条直角边计算而得,那么,这时候就可以在数据库中只存放直角边,斜边使用Generated Column,如下所示: 

CREATE TABLE triangle ( 
sidea DOUBLE, 
sideb DOUBLE, 
sidec DOUBLE AS (SQRT(sidea * sidea + sideb * sideb))); 

INSERT INTO triangle (sidea, sideb) VALUES(1,1),(3,4),(6,8); 

查询结果: 

mysql> SELECT * FROM triangle; 
+-------+-------+--------------------+ 
| sidea | sideb | sidec | 
+-------+-------+--------------------+ 
| 1 | 1 | 1.4142135623730951 | 
| 3 | 4 | 5 | 
| 6 | 8 | 10 | 
+-------+-------+--------------------+ 

这个例子就足以说明Generated Columns是什么,以及怎么使用用了。 


Virtual Generated Column与Stored Generated Column的区别 

在MySQL 5.7中,支持两种Generated Column,即Virtual Generated Column和Stored Generated Column,前者只将Generated Column保存在数据字典中(表的元数据),并不会将这一列数据持久化到磁盘上;后者会将Generated Column持久化到磁盘上,而不是每次读取的时候计算所得。很明显,后者存放了可以通过已有数据计算而得的数据,需要更多的磁盘空间,与Virtual Column相比并没有优势,因此,MySQL 5.7中,不指定Generated Column的类型,默认是Virtual Column。此外: 
Stored Generated Column性能较差,见这里 
如果需要Stored Generated Golumn的话,可能在Generated Column上建立索引更加合适,见本文第4部分的介绍 

综上,一般情况下,都使用Virtual Generated Column,这也是MySQL默认的方式,如果使用Stored Generated Column,前面的建表语句将会是下面这样,即多了一个stored关键字: 

Create Table: CREATE TABLE `triangle` ( 
 `sidea` double DEFAULT NULL, 
 `sideb` double DEFAULT NULL, 
 `sidec` double GENERATED ALWAYS AS (SQRT(sidea * sidea + sideb * sideb)) STORED) 
 

如果对generated column做一些破坏行为会怎么样? 

我们已经知道了generated column是什么,并且知道了如何使用generated column,为了避免误用,我们先来进行一些实验,以免在具体使用时出现一些未知的情况。 

将generated column定义为 "除以0" 

如果我们将generated column定义为 "x列 / 0",MySQL并不会直接报错,而是在插入数据时报错,并提示"ERROR 1365 (22012): Division by 0" 
 
mysql> create table t( x int, y int, z int generated always as( x / 0)); 
Query OK, 0 rows affected (0.22 sec) 
 
mysql> insert into t(x,y) values(1,1); 
ERROR 1365 (22012): Division by 0 


插入恶意数据 
如果我们将generated column定义为 "x列/y列",在插入数据,如果y列为0的话,同样提示错误,如下所示: 

mysql> create table t( x int, y int, z int generated always as( x / y)); 
Query OK, 0 rows affected (0.20 sec) 

mysql> insert into t(x,y) values(1,0); 
ERROR 1365 (22012): Division by 0 
 

删除源列 
 
如果我们将generated column定义为 "x列/y列",并尝试删除x列或y列,将提示"ERROR 3108 (HY000): Column 'x' has a generated column dependency." 

mysql> create table t( x int, y int, z int generated always as( x / y)); 
Query OK, 0 rows affected (0.24 sec) 

mysql> alter table t drop column x; 
ERROR 3108 (HY000): Column 'x' has a generated column dependency. 
 

定义显然不合法的Generated Column 
 
如果我们将generated column定义为 "x列+y列",很明显,x列或y列都是数值型,如果我们将x列或y列定义(或修改)为字符型(当然,实际使用时应该不会有人傻到这样去做),则预期会报错,然而并没有,如下所示,我们可以正常创建。 

 mysql> create table t( x int, y varchar(100), z int generated always as( x + y)); 
 Query OK, 0 rows affected (0.13 sec) 

并且插入如下这样的数据也不会出错: 

mysql> insert into t(x,y) values(1,'0'); 
Query OK, 1 row affected (0.01 sec) 

mysql> select * from t; 
+------+------+------+ 
| x | y | z | 
+------+------+------+ 
| 1 | 0 | 1 | 
+------+------+------+ 
1 row in set (0.00 sec) 

但是对于MySQL无法处理的情况,则会报错: 

mysql> insert into t(x,y) values(1,'x'); 
ERROR 1292 (22007): Truncated incorrect DOUBLE value: 'x' 

Generated Column上创建索引 

同样,我们可以在generated column上建立索引,建立索引以后,能够加快查找速度,如下所示: 

mysql> create table t(x int primary key, y int, z int generated always as (x / y), unique key idz(z)); 
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec) 

mysql> show create table t\G 
*************************** 1. row *************************** 
Table: t 
Create Table: CREATE TABLE `t` (
  `x` int(11) NOT NULL,
  `y` int(11) DEFAULT NULL,
  `z` int(11) GENERATED ALWAYS AS (x / y) VIRTUAL,
  PRIMARY KEY (`x`),
  UNIQUE KEY `idz` (`z`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 
1 row in set (0.01 sec) 

 
并且,我们可以创建普通索引和唯一索引,如果是唯一索引,在违反了唯一性约束时,进行报错: 

mysql> insert into t(x,y) values(1,1); 
Query OK, 1 row affected (0.02 sec) 

mysql> insert into t(x,y) values(2,2); 
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'idz' 

 
所以,在使用MySQL5.7时,还需要对Generated Column有所了解,才能够解决一些以前没有遇到过的问题。 
 
索引的限制 
虽然一般情况下都应该使用Virtal Generated Column,但是,目前使用Virtual Generated Column还有很多限制,包括: 

 
聚集索引不能包含virtual generated column 

mysql> create table t1(a int, b int , c int GENERATED ALWAYS AS (a / b), primary key(c)); 
ERROR 3106 (HY000): 'Defining a virtual generated column as primary key' is not supported for generated columns. 

mysql> create table t1(a int, b int , c int GENERATED ALWAYS AS (a / b) STORED, primary key(c)); 
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec) 

不能在Virtual Generated Column上创建全文索引和空间索引,这个在之后的MySQL版本中有望解决(Inside君咋记得Stored Column上市可以的呢?)。 

Virtual Generated Column不能作为外键 

创建generated column(包括virtual generated column 和stored generated column)时不能使用非确定性的(不可重复的)函数 

mysql> ALTER TABLE `t1` ADD p3 DATE GENERATED ALWAYS AS (curtime()) virtual; 
ERROR 3102 (HY000): Expression of generated column 'p3' contains a disallowed function. 

mysql> ALTER TABLE `t1` ADD p3 DATE GENERATED ALWAYS AS (curtime()) stored; 
ERROR 3102 (HY000): Expression of generated column 'p3' contains a disallowed function. 

 


Generated Column上创建索引与Oracle的函数索引的区别 
介绍完MySQL在Generated Column上的索引,熟悉Oracle的同学这时候可能会想起Oracle的函数索引,在MySQL的Generated Column列上建立索引与Oracle的函数索引比较类似,又有所区别: 

例如有一张表,如下所示: 

mysql> CREATE TABLE t1 (first_name VARCHAR(10), last_name VARCHAR(10)); 
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec) 

假设这时候需要建一个full_name的索引,在Oracle中,我们可以直接在创建索引的时候使用函数,如下所示: 

alter table t1 add index full_name_idx(CONCAT(first_name,' ',last_name)); 

但是,上面这条语句在MySQL中就会报错。在MySQL中,我们可以先新建一个Generated Column,然后再在这个Generated Column上建索引,如下所示: 

mysql> alter table t1 add column full_name VARCHAR(255) GENERATED ALWAYS AS (CONCAT(first_name,' ',last_name)); 

mysql> alter table t1 add index full_name_idx(full_name); 

乍一看,MySQL需要在表上增加一列,才能够实现类似Oracle的函数索引,似乎代价会高很多。但是,我们在第2部分说过,对于Virtual Generated Column,MySQL只是将这一列的元信息保存在数据字典中,并不会将这一列数据持久化到磁盘上,因此,在MySQL的Virtual Generated Column上建立索引和Oracle的函数索引类似,并不需要更多的代价,只是使用方式有点不一样而已。 

本文永久更新链接地址http://www.linuxidc.com/Linux/2016-02/128066.htm

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第 1 楼
* 雨人wyz会员 发表于 2017/3/23 15:41:58
很好