java面试之mysql面试题(详解)

作者 薛之谦qxl  转载请注明出处

我的知乎原文:https://zhuanlan.zhihu.com/p/125597241




内容简介:

1.数据库的三范式是什么?

第一范式:强调的是列的原子性,即数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项。

第二范式:要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性。

第三范式:任何非主属性不依赖于其它非主属性。

参考:https://blog.csdn.net/sinat_27143551/article/details/80216842

2.一张自增表里面总共有 7 条数据,删除了最后 2 条数据,重启 MySQL 数据库,又插入了一条数据,此时 id 是几?

表类型如果是 MyISAM ,那 id 就是 8。

表类型如果是 InnoDB,那 id 就是 6。

3.如何获取当前数据库版本?

1.使用 select version() 获取当前 MySQL 数据库版本。

2.cmd里 命令mysql -V

4.说一下 ACID 是什么?

Atomicity(原子性):一个事务(transaction)中的所有操作,或者全部完成,或者全部不完成,不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误,会被恢复(Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。即,事务不可分割、不可约简。

Consistency(一致性):在事务开始之前和事务结束以后,数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设约束、触发器、级联回滚等。

Isolation(隔离性):数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力,隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别,包括读未提交(Read uncommitted)、读提交(read committed)、可重复读(repeatable read)和串行化(Serializable)。

Durability(持久性):事务处理结束后,对数据的修改就是永久的,即便系统故障也不会丢失。

5.MySQL中的varchar和char的区别以及varchar(50)中的50代表的涵义

char(n) :固定长度类型,比如订阅 char(10),当你输入"abc"三个字符的时候,它们占的空间还是 10 个字节,其他 7 个是空字节。

chat 优点:效率高;缺点:占用空间;适用场景:存储密码的 md5 值,固定长度的,使用 char 非常合适。

varchar(n) :可变长度,存储的值是每个值占用的字节再加上一个用来记录其长度的字节的长度。

所以,从空间上考虑 varcahr 比较合适;从效率上考虑 char 比较合适,二者使用需要权衡。

varchar(50)的涵义

最多存放50个字符,varchar(50)和(200)存储hello所占空间一样,但后者在排序时会消耗更多的内存,因为order by col采用fixed_length计算col长度(memory引擎也一样)

6.float 和 double 的区别是什么?

float 最多可以存储 8 位的十进制数,并在内存中占 4 字节。

double 最可可以存储 16 位的十进制数,并在内存中占 8 字节。

01.在内存中占有的字节数不同

    单精度浮点数在机内存占4个字节

    双精度浮点数在机内存占8个字节

02.有效数字位数不同

    单精度浮点数有效数字8位

    双精度浮点数有效数字16位

03.数值取值范围

    单精度浮点数的表示范围:-3.40E+38~3.40E+38

    双精度浮点数的表示范围:-1.79E+308~-1.79E+308

04.在程序中处理速度不同

  一般来说,CPU处理单精度浮点数的速度比处理双精度浮点数快

如果不声明,默认小数为double类型,所以如果要用float的话,必须进行强转

7.MySQL 的内连接、左连接、右连接有什么区别?

内连接关键字:inner join;左连接:left join;右连接:right join。

内连接是把匹配的关联数据显示出来;左连接是左边的表全部显示出来,右边的表显示出符合条件的数据;右连接正好相反。

8.MySQL 索引是怎么实现的?

索引是满足某种特定查找算法的数据结构,而这些数据结构会以某种方式指向数据,从而实现高效查找数据。

具体来说 MySQL 中的索引,不同的数据引擎实现有所不同,但目前主流的数据库引擎的索引都是 B+ 树实现的,B+ 树的搜索效率,可以到达二分法的性能,找到数据区域之后就找到了完整的数据结构了

9.怎么验证 MySQL 的索引是否满足需求?

使用 explain 查看 SQL 是如何执行查询语句的,从而分析你的索引是否满足需求。

explain 语法:EXPLAIN SELECT surname,first_name form a,b WHERE a.id=b.id

10.说一下数据库的事务隔离?

MySQL 的事务隔离是在 MySQL. ini 配置文件里添加的,在文件的最后添加:

transaction-isolation = REPEATABLE-READ

可用的配置值:READ-UNCOMMITTED、READ-COMMITTED、REPEATABLE-READ、SERIALIZABLE。

READ-UNCOMMITTED:未提交读,最低隔离级别、事务未提交前,就可被其他事务读取(会出现幻读、脏读、不可重复读)。

READ-COMMITTED:提交读,一个事务提交后才能被其他事务读取到(会造成幻读、不可重复读)。

REPEATABLE-READ:可重复读,默认级别,保证多次读取同一个数据时,其值都和事务开始时候的内容是一致,禁止读取到别的事务未提交的数据(会造成幻读)。

SERIALIZABLE:序列化,代价最高最可靠的隔离级别,该隔离级别能防止脏读、不可重复读、幻读。

脏读 :表示一个事务能够读取另一个事务中还未提交的数据。比如,某个事务尝试插入记录 A,此时该事务还未提交,然后另一个事务尝试读取到了记录 A。

不可重复读 :是指在一个事务内,多次读同一数据。

幻读 :指同一个事务内多次查询返回的结果集不一样。比如同一个事务 A 第一次查询时候有 n 条记录,但是第二次同等条件下查询却有 n+1 条记录,这就好像产生了幻觉。发生幻读的原因也是另外一个事务新增或者删除或者修改了第一个事务结果集里面的数据,同一个记录的数据内容被修改了,所有数据行的记录就变多或者变少了。

参考https://blog.csdn.net/qq_33591903/article/details/81672260

11.说一下 MySQL 常用的引擎?

InnoDB 引擎:mysql 5.1 后默认的数据库引擎,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。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,同时启动也比较的慢,它是不会保存表的行数的,所以当进行 select count(*) from table 指令的时候,需要进行扫描全表。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。

MyIASM 引擎:不提供事务的支持,也不支持行级锁和外键。因此当执行插入和更新语句时,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选。

12.Mysql中的myisam与innodb的区别

<1>

1、InooDB支持事务,而MyISAM不支持事务

2、InnoDB支持行级锁,而MyISAM支持表级锁

3、InnoDB支持MVCC,而MyISAM不支持

4、InnoDB支持外键,而MyISAM不支持

5、InnoDB不支持全文索引,而MyISAM支持

<2>InnoDB引擎的四大特性

插入缓冲,二次写,自适应哈希索引,预读

<3>InooDB和MyISAM的select count(*)哪个更快,为什么

myisam更快,因为myisam内部维护了一个计算器,可以直接调取。MyISAM的索引和数据是分开的,并且索引是有压缩的,内存使用率就对应提高了不少。能加载更多索引,而Innodb是索引和数据是紧密捆绑的,没有使用压缩从而会造成Innodb比MyISAM体积庞大不小。

13.锁的模式有哪些?

共享锁:(读取)操作创建的锁。其他用户可以并发读取数据,但任何事物都不能获取数据上的排它锁,直到已释放所有共享锁。

排他锁:(X锁):对数据A加上排他锁后,则其他事务不能再对A加任任何类型的封锁。获准排他锁的事务既能读数据,又能修改数据。

更新锁:

更新 (U) 锁可以防止通常形式的死锁。如果两个事务获得了资源上的共享模式锁,然后试图同时更新数据,则两个事务需都要转换共享锁为排它 (X) 锁,并且每个事务都等待另一个事务释放共享模式锁,因此发生死锁。

若要避免这种潜 在的死锁问题,请使用更新 (U) 锁。一次只有一个事务可以获得资源的更新 (U) 锁。如果事务修改资源,则更新 (U) 锁转换为排它 (X) 锁。否则,锁转换为共享锁。

乐观锁:相对悲观锁而言,乐观锁假设认为数据一般情况下不会造成冲突,所以在数据进行提交更新的时候,才会正式对数据的冲突与否进行检测,如果发现冲突了,则让返回用户错误的信息,让用户决定如何去做。一般的实现乐观锁的方式就是记录数据版本。

悲观锁:顾名思义,就是很悲观,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁等,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁。

数据库的乐观锁需要自己实现,在表里面添加一个 version 字段,每次修改成功值加 1,这样每次修改的时候先对比一下,自己拥有的 version 和数据库现在的 version 是否一致,如果不一致就不修改,这样就实现了乐观锁。

锁的粒度主要有以下几种类型:

l 行锁: 粒度最小,并发性最高

l 页锁:一次锁定一页。25个行锁可升级为一个页锁。

l 表锁:粒度大,并发性低

l 数据库锁:控制整个数据库操作

14.MySQL 问题排查都有哪些手段?

使用 show processlist 命令查看当前所有连接信息。

使用 explain 命令查询 SQL 语句执行计划。

开启慢查询日志,查看慢查询的 SQL。

15.如何做 MySQL 的性能优化?

1、开启查询缓存,优化查询

2、explain你的select查询,这可以帮你分析你的查询语句或是表结构的性能瓶颈。EXPLAIN的查询结果还会告诉你你的索引主键被如何利用的,你的数据表是如何被搜索和排序

3、当只要一行数据时使用limit 1,Mysql数据库引擎会在找到一条数据后停止搜索,而不是继续往后查找下一条符合记录的数据

4、为搜索字段建索引

5、使用ENUM而不是VARCHAR,如果你有一个字段,比如“性别”,“国家”,“民族”,“状态”或“部门”,你知道这些字段的取值是有限而且固定的,那么,你应该使用ENUM而不是VARCHAR

6、Prepared Statement Prepared Statements很像存储过程,是一种运行在后台的sql语句集合,我们可以从使用prepared statement获得很多好处,无论是性能问题还是安全问题。Prepared Statements可以检查一些你绑定好的变量,这样可以保护你的程序不会受到“SQL注入式”攻击

7、垂直分表

8、选择正确的存储引擎等等

具体参考:

MYSQL性能优化的最佳20+条经验 - 潜行者2048 - 博客园​www.cnblogs.com

16.mysql为什么用自增列作为主键?

如果我们定义了主键(PRIMARY KEY),那么InnoDB会选择主键作为聚集索引、如果没有显式定义主键,则InnoDB会选择第一个不包含有NULL值的唯一索引作为主键索引、如果也没有这样的唯一索引,则InnoDB会选择内置6字节长的ROWID作为隐含的聚集索引(ROWID随着行记录的写入而主键递增,这个ROWID不像ORACLE的ROWID那样可引用,是隐含的)。

数据记录本身被存于主索引(一颗B+Tree)的叶子节点上。这就要求同一个叶子节点内(大小为一个内存页或磁盘页)的各条数据记录按主键顺序存放,因此每当有一条新的记录插入时,MySQL会根据其主键将其插入适当的节点和位置,如果页面达到装载因子(InnoDB默认为15/16),则开辟一个新的页(节点)

如果表使用自增主键,那么每次插入新的记录,记录就会顺序添加到当前索引节点的后续位置,当一页写满,就会自动开辟一个新的页

如果使用非自增主键(如果身份证号或学号等),由于每次插入主键的值近似于随机,因此每次新纪录都要被插到现有索引页得中间某个位置,此时MySQL不得不为了将新记录插到合适位置而移动数据,甚至目标页面可能已经被回写到磁盘上而从缓存中清掉,此时又要从磁盘上读回来,这增加了很多开销,同时频繁的移动、分页操作造成了大量的碎片,得到了不够紧凑的索引结构,后续不得不通过OPTIMIZE TABLE来重建表并优化填充页面。

17.为什么使用数据索引能提高效率

数据索引的存储是有序的

在有序的情况下,通过索引查询一个数据是无需遍历索引记录的

极端情况下,数据索引的查询效率为二分法查询效率,趋近于 log2(N)

18.B+树索引和哈希索引的区别

B+树是一个平衡的多叉树,从根节点到每个叶子节点的高度差值不超过1,而且叶子节点的指针相互链接,是有序的

哈希索引就是采用一定的哈希算法,把键值换算成新的哈希值,检索时不需要类似B+树那样从跟节点到叶子节点逐级查找,只需要 一次哈希算法即可,是无序的

哈希索引的优势:

等值查询。哈希索引具有绝对优势(前提是:没有大量重复键值,如果大量重复键值时,哈希索引的效率很低,因为存在所谓的哈希碰撞问题。)

哈希索引不适用的场景:

不支持范围查询

不支持索引完成排序

不支持联合索引的最左前缀匹配规则

通常,B+树索引结构适用于绝大多数场景,像下面这种场景用哈希索引才更有优势:

在HEAP表中,如果存储的数据重复度很低(也就是说基数很大),对该列数据以等值查询为主,没有范围查询、没有排序的时候,特别适合采用哈希索引,例如这种SQL:

select id,name from table where name='李明'; — 仅等值查询

而常用的InnoDB引擎中默认使用的是B+树索引,它会实时监控表上索引的使用情况,如果认为建立哈希索引可以提高查询效率,则自动在内存中的“自适应哈希索引缓冲区”建立哈希索引(在InnoDB中默认开启自适应哈希索引),通过观察搜索模式,MySQL会利用index key的前缀建立哈希索引,如果一个表几乎大部分都在缓冲池中,那么建立一个哈希索引能够加快等值查询。

注意:在某些工作负载下,通过哈希索引查找带来的性能提升远大于额外的监控索引搜索情况和保持这个哈希表结构所带来的开销。但某些时候,在负载高的情况下,自适应哈希索引中添加的read/write锁也会带来竞争,比如高并发的join操作。like操作和%的通配符操作也不适用于自适应哈希索引,可能要关闭自适应哈希索引。

19.B树和B+树的区别

1、B树,每个节点都存储key和data,所有的节点组成这可树,并且叶子节点指针为null,叶子节点不包含任何关键字信息

2、B+树,所有的叶子节点中包含全部关键字的信息,及指向含有这些关键字记录的指针,且叶子节点本身依关键字的大小自小到大的顺序链接,所有的非终端节点可以看成是索引部分,节点中仅含有其子树根节点中最大(或最小)关键字

20.为什么说B+比B树更适合实际应用中操作系统的文件索引和数据库索引?

B+的磁盘读写代价更低 B+的内部结点并没有指向关键字具体信息的指针。因此其内部结点相对B树更小。如果把所有同一内部结点的关键字存放在同一盘块中,那么盘块所能容纳的关键字数量也越多。一次性读入内存中的需要查找的关键字也就越多。相对来说IO读写次数也就降低了。

B+-tree的查询效率更加稳定 由于非终结点并不是最终指向文件内容的结点,而只是叶子结点中关键字的索引。所以任何关键字的查找必须走一条从根结点到叶子结点的路。所有关键字查询的路径长度相同,导致每一个数据的查询效率相当。

21.mysql联合索引

联合索引是两个或更多个列上的索引。对于联合索引:Mysql从左到右的使用索引中的字段,一个查询可以只使用索引中的一部份,但只能是最左侧部分。例如索引是key index (a,b,c). 可以支持a 、 a,b 、 a,b,c 3种组合进行查找,但不支持 b,c进行查找 .当最左侧字段是常量引用时,索引就十分有效。

利用索引中的附加列,您可以缩小搜索的范围,但使用一个具有两列的索引 不同于使用两个单独的索引。复合索引的结构与电话簿类似,人名由姓和名构成,电话簿首先按姓氏对进行排序,然后按名字对有相同姓氏的人进行排序。如果您知 道姓,电话簿将非常有用;如果您知道姓和名,电话簿则更为有用,但如果您只知道名不姓,电话簿将没有用处。

22.什么情况下应不建或少建索引

表记录太少

经常插入、删除、修改的表

数据重复且分布平均的表字段,假如一个表有10万行记录,有一个字段A只有T和F两种值,且每个值的分布概率大约为50%,那么对这种表A字段建索引一般不会提高数据库的查询速度。

经常和主字段一块查询但主字段索引值比较多的表字段

23.、key和index的区别

1、key是数据库的物理结构,它包含两层意义和作用,一是约束(偏重于约束和规范数据库的结构完整性),二是索引(辅助查询用的)。包括primary key,unique key,foregin key等

2、index是数据库的物理结构,它只是辅助查询的,它创建时会在另外的表空间(mysql中的innodb表空间)以一个类似目录的结构存储。索引要分类的话,分为前缀索引、全文本索引等

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