mysql数据库面试题

本文主要受众为开发人员,所以不涉及到MySQL的服务部署等操作,且内容较多,大家准备好耐心和瓜子矿泉水.

前一阵系统的学习了一下MySQL,也有一些实际操作经验,偶然看到一篇和MySQL相关的面试文章,发现其中的一些问题自己也回答不好,虽然知识点大部分都知道,但是无法将知识串联起来.

因此决定搞一个MySQL灵魂100问,试着用回答问题的方式,让自己对知识点的理解更加深入一点.

此文不会事无巨细的从select的用法开始讲解mysql,主要针对的是开发人员需要知道的一些MySQL的知识点,主要包括索引,事务,优化等方面,以在面试中高频的问句形式给出答案.

索引的数据结构和具体存储引擎的实现有关,在MySQL中使用较多的索引有Hash索引,

B 树索引等,而我们经常使用的InnoDB存储引擎的默认索引实现为:

B 树索引.

hash索引底层就是hash表,进行查找时,调用一次hash函数就可以获取到相应的键值,之后进行回表查询获得实际数据.B 树底层实现是多路平衡查找树.对于每一次的查询都是从根节点出发,查找到叶子节点方可以获得所查键值,然后根据查询判断是否需要回表查询数据.

因为在hash索引中经过hash函数建立索引之后,索引的顺序与原顺序无法保持一致,不能支持范围查询.而

B 树的的所有节点皆遵循(左节点小于父节点,右节点大于父节点,多叉树也类似),天然支持范围.

hash索引不支持模糊查询以及多列索引的最左前缀匹配.原理也是因为hash函数的不可预测.AAAA和AAAAB的索引没有相关性.

hash索引任何时候都避免不了回表查询数据,而

B 树在符合某些条件(聚簇索引,覆盖索引等)的时候可以只通过索引完成查询.

hash索引虽然在等值查询上较快,但是不稳定.性能不可预测,当某个键值存在大量重复的时候,发生hash碰撞,此时效率可能极差.而

B 树的查询效率比较稳定,对于所有的查询都是从根节点到叶子节点,且树的高度较低.

因此,在大多数情况下,直接选择

B 树索引可以获得稳定且较好的查询速度.而不需要使用hash索引.

在

B 树的索引中,叶子节点可能存储了当前的key值,也可能存储了当前的key值以及整行的数据,这就是聚簇索引和非聚簇索引.在InnoDB中,只有主键索引是聚簇索引,如果没有主键,则挑选一个唯一键建立聚簇索引.如果没有唯一键,则隐式的生成一个键来建立聚簇索引.

不一定,这涉及到查询语句所要求的字段是否全部命中了索引,如果全部命中了索引,那么就不必再进行回表查询.

举个简单的例子,假设我们在员工表的年龄上建立了索引,那么当进行selectagefromemployeewhereage10的数据行时,对涉及到的所有行加上了读锁,此时例外一个事务新插入了一条id=11的数据,因为是新插入的,所以不会触发上面的锁的排斥,那么进行本事务进行下一次的查询时会发现有一条id=11的数据,而上次的查询操作并没有获取到,再进行插入就会有主键冲突的问题.

这是最高的隔离级别,可以解决上面提到的所有问题,因为他强制将所以的操作串行执行,这会导致并发性能极速下降,因此也不是很常用.

当数据库有并发事务的时候,可能会产生数据的不一致,这时候需要一些机制来保证访问的次序,锁机制就是这样的一个机制.

就像酒店的房间,如果大家随意进出,就会出现多人抢夺同一个房间的情况,而在房间上装上锁,申请到钥匙的人才可以入住并且将房间锁起来,其他人只有等他使用完毕才可以再次使用.

共享锁:又叫做读锁.当用户要进行数据的读取时,对数据加上共享锁.共享锁可以同时加上多个.

排他锁:又叫做写锁.当用户要进行数据的写入时,对数据加上排他锁.排他锁只可以加一个,他和其他的排他锁,共享锁都相斥.

用上面的例子来说就是用户的行为有两种,一种是来看房,多个用户一起看房是可以接受的.一种是真正的入住一晚,在这期间,无论是想入住的还是想看房的都不可以.

主键是数据库确保数据行在整张表唯一性的保障,即使业务上本张表没有主键,也建议添加一个自增长的ID列作为主键.设定了主键之后,在后续的删改查的时候可能更加快速以及确保操作数据范围安全.

因为在InnoDB存储引擎中,主键索引是作为聚簇索引存在的,也就是说,主键索引的

B 树叶子节点上存储了主键索引以及全部的数据(按照顺序),如果主键索引是自增ID,那么只需要不断向后排列即可,如果是UUID,由于到来的ID与原来的大小不确定,会造成非常多的数据插入,数据移动,然后导致产生很多的内存碎片,进而造成插入性能的下降.

图片来源于《高性能MySQL》:其中默认后缀为使用自增ID,_uuid为使用UUID为主键的测试,测试了插入100w行和300w行的性能.

关于主键是聚簇索引,如果没有主键,InnoDB会选择一个唯一键来作为聚簇索引,如果没有唯一键,会生成一个隐式的主键.

IfyoudefineaPRIMARYKEYonyourtable,InnoDBusesitastheclusteredindex.

IfyoudonotdefineaPRIMARYKEYforyourtable,MySQLpicksthefirstUNIQUEindexthathasonlyNOTNULLcolumnsastheprimarykeyandInnoDBusesitastheclusteredindex.

NULLcolumnsrequireadditionalspaceintherowtorecordwhethertheirvaluesareNULL.ForMyISAMtables,eachNULLcolumntakesonebitextra,roundeduptothenearestbyte.

密码散列,盐,用户身份证号等固定长度的字符串应该使用char而不是varchar来存储,这样可以节省空间且提高检索效率.

MySQL支持多种存储引擎,比如InnoDB,MyISAM,Memory,Archive等等.在大多数的情况下,直接选择使用InnoDB引擎都是最合适的,InnoDB也是MySQL的默认存储引擎.

char是一个定长字段,假如申请了char(10)的空间,那么无论实际存储多少内容.该字段都占用10个字符,而varchar是变长的,也就是说申请的只是最大长度,占用的空间为实际字符长度

1,最后一个字符存储使用了多长的空间.

在检索效率上来讲,char>varchar,因此在使用中,如果确定某个字段的值的长度,可以使用char,否则应该尽量使用varchar.例如存储用户MD5加密后的密码,则应该使用char.

varchar的10代表了申请的空间长度,也是可以存储的数据的最大长度,而int的10只是代表了展示的长度,不足10位以0填充.也就是说,int

(1)和int(10)所能存储的数字大小以及占用的空间都是相同的,只是在展示时按照长度展示.

statement模式下,记录单元为语句.即每一个sql造成的影响会记录.由于sql的执行是有上下文的,因此在保存的时候需要保存相关的信息,同时还有一些使用了函数之类的语句无法被记录复制.

row级别下,记录单元为每一行的改动,基本是可以全部记下来但是由于很多操作,会导致大量行的改动(比如altertable),因此这种模式的文件保存的信息太多,日志量太大.

mixed.一种折中的方案,普通操作使用statement记录,当无法使用statement的时候使用row.

此外,新版的MySQL中对row级别也做了一些优化,当表结构发生变化的时候,会记录语句而不是逐行记录.

数据库层面,这也是我们主要集中关注的(虽然收效没那么大),类似于select*fromtablewhereage