MYSQL数据库面试题汇总

作者: 好好学习Sun | 来源:发表于2018-07-09 17:20 被阅读105次

    1.mysql的各个引擎

    a.Innodb引擎,mysql的默认存储引擎(Mysql5.5.5之前是MyISAM)Innodb引擎提供了对数据库ACID事务的支持。并且还提供了行级锁和外键的约束。它的设计的目标就是处理大数据容量的数据库系统。它本身实际上是基于Mysql后台的完整的系统。Mysql运行的时候,Innodb会在内存中建立缓冲池,用于缓冲数据和索引。但是,该引擎是不支持全文搜索的。同时,启动也比较的慢,它是不会保存表的行数的。当进行Select count(*) from table指令的时候,需要进行扫描全表。所以当需要使用数据库的事务时,该引擎就是首选。由于锁的粒度小,写操作是不会锁定全表的。所以在并发度较高的场景下使用会提升效率的。

    b.MyIASM引擎,但不提供事务的支持,也不支持行级锁和外键。因此当执行Insert插入和Update更新语句时,即执行写操作的时候需要锁定这个表。所以会导致效率会降低。不过和Innodb不同的是,MyIASM引擎是保存了表的行数,于是当进行Select count(*) from table语句时,可以直接的读取已经保存的值而不需要进行扫描全表。所以,如果表的读操作远远多于写操作时,并且不需要事务的支持的。可以将MyIASM作为数据库引擎的首先。

    补充2点:

    c.大容量的数据集时趋向于选择Innodb。因为它支持事务处理和故障的恢复。Innodb可以利用数据日志来进行数据的恢复。主键的查询在Innodb也是比较快的。

    d.大批量的插入语句时(这里是INSERT语句)在MyIASM引擎中执行的比较的快,但是UPDATE语句在Innodb下执行的会比较的快,尤其是在并发量大的时候。

    2.两种引擎所使用的索引的数据结构是什么?

    答案:都是B+树!

    MyIASM引擎,B+树的数据结构中存储的内容实际上是实际数据的地址值。也就是说它的索引和实际数据是分开的,只不过使用索引指向了实际数据。这种索引的模式被称为非聚集索引。

    Innodb引擎的索引的数据结构也是B+树,只不过数据结构中存储的都是实际的数据,这种索引有被称为聚集索引。

    2.索引类型

    1.普通索引

    是最基本的索引,它没有任何限制

    2.唯一索引

    与前面的普通索引类似,不同的就是:索引列的值必须唯一,但允许有空值。如果是组合索引,则列值的组合必须唯一

    3.主键索引

    是一种特殊的唯一索引,一个表只能有一个主键,不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引

    4.组合索引

    指多个字段上创建的索引,只有在查询条件中使用了创建索引时的第一个字段,索引才会被使用。使用组合索引时遵循最左前缀集合

    5.全文索引

    全文索引(也称全文检索)是目前搜索引擎使用的一种关键技术。它能够利用「分词技术「等多种算法智能分析出文本文字中关键字词的频率及重要性,然后按照一定的算法规则智能地筛选出我们想要的搜索结果

    MySQL自带的全文索引只能用于数据库引擎为MyISAM的数据表

    https://www.cnblogs.com/luyucheng/p/6289714.html

    3.InnoDB引擎的索引实现、了解B+树和B树

     B树:一棵m阶B树是一棵平衡的m路搜索树。最重要的性质是每个非根节点所包含的关键字个数 j 满足:m/2- 1 <= j <= m - 1;一个节点的子节点数量会比关键字个数多1,这样关键字就变成了子节点的分割标志。一般会在图示中把关键字画到子节点中间,非常形象,也容易和后面的B+树区分。由于数据同时存在于叶子节点和非叶子结点中,无法简单完成按顺序遍历B树中的关键字,必须用中序遍历的方法

     B+树:一棵m阶B树是一棵平衡的m路搜索树。最重要的性质是每个非根节点所包含的关键字个数 j 满足:m/2- 1 <= j <= m;子树的个数最多可以与关键字一样多。非叶节点存储的是子树里最小的关键字。同时数据节点只存在于叶子节点中,且叶子节点间增加了横向的指针,这样顺序遍历所有数据将变得非常容易。

            InnoDB使用的是聚簇索引,将主键组织到一棵B+树中,而行数据就储存在叶子节点上,若使用"where id = 14"这样的条件查找主键,则按照B+树的检索算法即可查找到对应的叶节点,之后获得行数据。若对Name列进行条件搜索,则需要两个步骤:第一步在辅助索引B+树中检索Name,到达其叶子节点获取对应的主键。第二步使用主键在主索引B+树种再执行一次B+树检索操作,最终到达叶子节点即可获取整行数据。

         MyISM使用的是非聚簇索引,非聚簇索引的两棵B+树看上去没什么不同,节点的结构完全一致只是存储的内容不同而已,主键索引B+树的节点存储了主键,辅助键索引B+树存储了辅助键。表数据存储在独立的地方,这两颗B+树的叶子节点都使用一个地址指向真正的表数据,对于表数据来说,这两个键没有任何差别。由于索引树是独立的,通过辅助键检索无需访问主键的索引树。

    4.聚簇索引和非聚簇索引

            最通俗的解释是:聚簇索引的顺序就是数据的物理存储顺序,而对非聚簇索引的索引顺序与数据物理排列顺序无关。举例来说,你翻到新华字典的汉字“爬”那一页就是P开头的部分,这就是物理存储顺序(聚簇索引);而你到目录,找到汉字“爬”所在的页码,然后根据页码找到这个字(非聚簇索引)。

    聚簇索引的唯一性

            正式聚簇索引的顺序就是数据的物理存储顺序,所以一个表最多只能有一个聚簇索引,因为物理存储只能有一个顺序。正因为一个表最多只能有一个聚簇索引,所以它显得更为珍贵,一个表设置什么为聚簇索引对性能很关键

    初学者最大的误区:把主键自动设为聚簇索引

            聚簇索引性能最好而且具有唯一性,所以非常珍贵,必须慎重设置。一般要根据这个表最常用的SQL查询方式来进行选择,某个字段作为聚簇索引,或组合聚簇索引,这个要看实际情况。

    https://my.oschina.net/u/1866821/blog/297673

    5.mysql的事务四个特性以及事务的四个隔离级别

    事务的四大特性(ACID):

    1.原子性(atomicity):一个事务必须视为一个不可分割的最小工作单元,整个事务中的所有操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚,对于一个事务来说,不可能只执行其中的一部分操作,这就是事务的原子性。

    2.一致性(consistency):数据库总是从一个一致性的状态转换到另一个一致性的状态。

    3.隔离性(isolation):一个事务所做的修改在最终提交以前,对其他事务是不可见的。

    4.持久性(durability):一旦事务提交,则其所做的修改就会永久保存到数据库中。此时即使系统崩溃,修改的数据也不会丢失。

            隔离性其实比想象的要复杂。在 SQL 标准中定义了四种隔离级别,每一种级别都规定了一个事务中所做的修改,哪些在事务内和事务间是可见的,哪些是不可见的。较低级别 的隔离通常可以执行更高的并发,系统的开销也更低。


    MYSQL的默认隔离级别是Repeatable read。

    Read uncommitted

    读未提交,顾名思义,就是一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。

    Read committed

    读提交,顾名思义,就是一个事务要等另一个事务提交后才能读取数据。

    Repeatable read

    重复读,就是在开始读取数据(事务开启)时,不再允许修改操作

    Serializable 序列化

    Serializable 是最高的事务隔离级别,在该级别下,事务串行化顺序执行,可以避免脏读、不可重复读与幻读。但是这种事务隔离级别效率低下,比较耗数据库性能,一般不使用。


    事务的并发问题

      1、脏读:事务A读取了事务B更新的数据,然后B回滚操作,那么A读取到的数据是脏数据

      2、不可重复读:事务 A 多次读取同一数据,事务 B 在事务A多次读取的过程中,对数据作了更新并提交,导致事务A多次读取同一数据时,结果 不一致。

      3、幻读:系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级,但是系统管理员B就在这个时候插入了一条具体分数的记录,当系统管理员A改结束后发现还有一条记录没有改过来,就好像发生了幻觉一样,这就叫幻读。

    小结:不可重复读的和幻读很容易混淆,不可重复读侧重于修改,幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行,解决幻读需要锁表

    6.了解MVCC和next-key锁

            MySQL的大多数事务型存储引擎实现的都不是简单的行级锁。 基于提升井发性能的考虑,它们一般都同时实现了多版本并发控制(MVCC)。

            InnoDB的MVCC, 是通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的。这两个列,一个保存了行的创建时间,一个保存行的过期时间(或删除时间)。当然存储的并不是实际的时间值,而是系统版本号(system version number)。每开始一个新的事务,系统版本号都会自动递增。事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号,用来和查询到的每行记录的版本号进行比较。

            保存这两个额外系统版本号,使大多数读操作都可以不用加锁。这样设计使得读数据操作很简单,性能很好,井且也能保证只会读取到符合标准的行。不足之处是每行记录都需要额外的存储空间,需要做更多的行检查工作,以及一些额外的维护工作。

            MVCC只在 REPEATABLE READ 和 READ COMMITTED两个隔离级别下工作。

            MySQL innodb的间隙锁定(next-key locking)是为了防止幻读(phantom read),当MySQL的isolation level设为repeatable read的时候会触发间隙锁定。next-key的具体工作方式为: 

    1. 选择一个不存在的行,则锁住所有的insert行为 

    2. 用范围select,如select * from test where id>100,会锁住所有id>100的insert行为 

    7.sql优化,索引覆盖、延迟关联

    1.覆盖索引

    一个包含查询所需的字段的索引称为 covering index 覆盖索引。MySQL只需要通过索引就可以返回查询所需要的数据,而不必在查到索引之后进行回表操作,减少IO,提供效率。

    2."延迟关联" :通过使用覆盖索引查询返回需要的主键,再根据主键关联原表获得需要的数据。

    SELECT a.* FROM relation a,(select id from relation where biz_type='0'AND end_time>='2014-05-29' ORDER BY id asc LIMIT 149420,20) b where a.id=b.id

    https://www.jianshu.com/writer#/notebooks/26945339/notes/30482411

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