本文转载自公众号“读芯术”(ID：AI_Discovery)
据2020年JetBrains开发者生态系统调查显示，有56%的开发者在开发中使用SQL数据库或与SQL数据库进行交互。但即便如此，大多数开发人员仍将SQL概念视为第二选择，他们通常通过自己选择的语言进行交互，而且在设计中作用不大。总而言之，能够连接并运行基本查询就足够了。
许多公司甚至还有一个独立的数据库团队，负责数据库的设计和优化。笔者认为这是限制人们更深入地学习SQL的原因：很多人是这样想的，SQL是别人使用的工具。软件开发人员的工具够多了。
但这个行业技多不压身，你永远不知道接下来遇到什么状况。我们每天都与SQL进行交互，因此，储备更多的知识有备无患。此外，如果所在的公司规模小、没有足够的数据库团队资源，那么你的责任将更大。在面试中展现出你对数据库使用技巧很自信，会带你通往许多有趣的职业方向。
相比较其他领域而言笔者更喜欢SQL开发。我早期的实习就是与一群杰出的数据库管理员共事，从此爱上SQL。笔者在学校上过数据库课程，因此有一些基本知识，但在实习期间学到的东西是无价的，不仅让我意识到自己对数据的热情，期间收获的技术理解也为之后的每项工作大大增色。
数据库开发和管理内容很多，相关专家也是妙笔生花，这些可以帮助开发人员(不会灵活运用SQL)在涉及到SQL知识时脱颖而出。根据笔者经验，本文中的概念引用自Microsoft SQL Server，这些概念也适用于其他SQL数据库管理系统。
规范化
如果你在学校选修过关系数据库的课程，那你肯定见过“规范化”一词。这是数据库设计的核心概念。但更关键的是，它能使开发人员的生活更轻松。
数据库规范化的主要思想是减少数据冗余并确保数据存储整洁、有逻辑。数据库规范化的级别取决于数据库的“规范形式”。迄今有最多六种规范形式(有争议)，但实际需要了解的只是前三种。简单来说，以下是主要规则：
- 第一范式(1NF)指出单个字段应存储单个数据点，并且所有行均应唯一。不要在字段中存储事物列表，这些属于个人记录。
- 第二范式(2NF)指出每个表应具有单个主键列。创建唯一的ID。不必使用名称和地址作为复合键，只需给用户提供唯一的ID号或GUID。
- 第三范式(3NF)指出不允许功能传递依赖项。这条可能是最复杂的一项，从本质上意味着如果有一个依赖于另一个字段的字段，则应将该字段分解到另一个表中。这允许外键更改-不能更改实际值。
这里的重点是数据应该是最小单位，因此具有重复数据的大表将拆分为具有易于搜索的键的较小表，从而使过滤更有效、查询更直接，你的工作也会更加轻松!
数据库对象
如果你身兼数职，或者公司没有数据库团队，那么你可能会负责数据库开发。这种情况下，你应该不同情况下使用哪种类型的数据库对象有很好的了解。简言之，数据库对象是可以使用创建脚本存储或访问数据的任何内容，最常见的例子就是表格，它是数据库的组成部分。这些显然是数据存储的必经之路。
但是，还有其他类型的对象以不同的方式访问和转换数据。使用最好的对象进行工作很重要。下面是使用案例中应用对象的基本规则(索引本质上是数据库对象，因为它们会影响数据的存储和访问方式)：
- 存储过程：这是处理或转换数据的必经之路。如果需要在一天中的特定时间或以特定的节奏进行更新，则可以创建存储过程，然后按程序运行。
- 视图：视图本质上是一个存储的查询，可以从动态数据集中进行选择。如果数据需要刷新或可能转换，笔者常用视图替换缓存的表。实际上并没有存储任何更改，但可以加入计算所得的字段，当你需要动态的最新数据时，视图就是一个不错的选择。
了解了表、视图和存储过程之后，你将能够处理大多数数据库开发任务。
索引
首先需要了解的索引概念是聚集索引和非聚集索引之间的区别。
- 聚集索引：根据索引将所有数据存储在表中。只能有一个聚集索引，默认情况下，主键为聚集。
- 非聚集索引：将索引字段与表分开存储。该索引字段指向表中存储的数据，就像书的索引一样。
要提高查询效率，就要增加存储量。非聚集索引需要自己存储，因为它们与表数据保持独立。仅索引需要过滤或加入的字段，以便在存储和性能之间找到最佳平衡。
索引编制是优化数据库性能的最佳方法。索引会影响数据在页面中的存储方式。默认情况下，记录不会以特定的顺序存储，因此本质上对字段建立索引就能使数据以可预测的方式存储。在该字段上进行筛选时，查询将运行得更快，因为SQL Server知道从那个确切的位置开始查找。
可以为特定目的在字段上设置许多索引，但是如果要提高性能，我们通常会创建通用的非聚集索引。此外，如果要创建索引，就必须进行维护，插入、更新和删除会造成索引碎片。
因此，除非数据没有更新，否则就需要根据数据更改的频率来重建索引。理想情况下应该使用计划的存储过程来执行此操作，以便始终保持运行稳定。
创建索引的SQL语句非常简单。下面的语句将在Orders表的给定字段上创建一个名为 idx_orderdate的非聚集索引：
- CREATE INDEX idx_orderdate ON Orders (OrderDate);
读取查询计划
如果想更深入地了解数据库性能，读取查询计划非常有用。运行查询时，SQL Server会根据执行计划对其进行处理。你可以在运行查询时生成计划，或者如果查询已在运行，则查看缓存的计划，可以查看在查询的每个步骤上花费了多长时间。
有经验的SQL向导可以从查询计划中读取很多细微差别。但是，专业的开发人员需要知道的是搜索和扫描之间的区别。
- 扫描：可以是索引扫描或表扫描，但是无论哪种方式，SQL Server都必须扫描整个表或索引以查找数据。
- 搜索：对于索引搜索，SQL Server能够基于给定的索引来识别要查询的数据。
搜寻通常更有效。如果要优化查询，则应确定查询中扫描的位置并进行修复。解决它们的最简单方法是确保加入了索引字段。
如果缺少查询中可能使用的索引，SQL Server会发出通知。该建议将出现在查询计划的顶部。如果右键单击建议索引的查询计划，然后选择“缺少索引详细信息”，甚至可以生成索引创建脚本。
恭喜，你已经提高了SQL技能!现在可以使用这些概念优化数据库并更有效地进行查询。无论是从应用程序中查询还是构建自己的存储过程和视图，这些技巧都会使工作更加轻松!
