JavaGuide自学记录7-MySQL常见面试题


MySQL常见面试题

字段类型

varchar(10)最多可以存储10个字符。我可以输入10个汉字,也可以输入10个英文字符。如果输入11个会报错。

TEXT 类型可以存储更长的字符串,即长文本数据,例如博客内容。

BLOB 类型主要用于存储二进制大对象,例如图片、音视频等文件。

数据库规范通常不推荐使用 BLOB 和 TEXT 类型,这两种类型具有一些缺点和限制,例如:

  • 不能有默认值。
  • 在使用临时表时无法使用内存临时表,只能在磁盘上创建临时表(《高性能 MySQL》书中有提到)。
  • 检索效率较低。
  • 不能直接创建索引,需要指定前缀长度。
  • 可能会消耗大量的网络和 IO 带宽。
  • 可能导致表上的 DML 操作变慢。

DATETIME 类型没有时区信息,TIMESTAMP 和时区有关。

TIMESTAMP 只需要使用 4 个字节的存储空间,但是 DATETIME 需要耗费 8 个字节的存储空间。但是,这样同样造成了一个问题, Timestamp 表示的时间范围更小。

  • DATETIME:1000-01-01 00:00:00 ~ 9999-12-31 23:59:59
  • Timestamp:1970-01-01 00:00:01 ~ 2037-12-31 23:59:59

MySQL不建议使用NULL做默认值,需要处理的太复杂了。

NULL''(空字符串)是两个完全不一样的值,区别如下:

  • NULL 代表一个不确定的值,就算是两个 NULL,它俩也不一定相等。例如,SELECT NULL=NULL的结果为 false,但是在我们使用DISTINCT,GROUP BY,ORDER BY时,NULL又被认为是相等的。
  • ''的长度是 0,是不占用空间的,而NULL 是需要占用空间的。
  • NULL 会影响聚合函数的结果。例如,SUMAVGMINMAX 等聚合函数会忽略 NULL 值。 COUNT 的处理方式取决于参数的类型。如果参数是 *(COUNT(*)),则会统计所有的记录数,包括 NULL 值;如果参数是某个字段名(COUNT(列名)),则会忽略 NULL 值,只统计非空值的个数。
  • 查询 NULL 值时,必须使用 IS NULLIS NOT NULLl 来判断,而不能使用 =、!=、 <、> 之类的比较运算符。而''是可以使用这些比较运算符的。

MySQL 中没有专门的布尔类型,而是用 TINYINT(1) 类型来表示布尔值。TINYINT(1) 类型可以存储 0 或 1,分别对应 false 或 true。

MySQL的基础架构

MySQL8.0移除了查询缓存功能,因为很不实用。

存储引擎

MySQL 5.5.5 之前,MyISAM 是 MySQL 的默认存储引擎。5.5.5 版本之后,InnoDB 是 MySQL 的默认存储引擎。

只有 InnoDB 支持事务。

存储引擎是基于表的,而不是数据库。我们可以为不同的数据库的表配置不同的存储引擎

MyISAM 的性能还行,各种特性也还不错(比如全文索引、压缩、空间函数等)。但是,MyISAM 不支持事务和行级锁,而且最大的缺陷就是崩溃后无法安全恢复。

  1. InnoDB 支持行级别的锁粒度,MyISAM 不支持,只支持表级别的锁粒度。
  2. MyISAM 不提供事务支持。InnoDB 提供事务支持,实现了 SQL 标准定义了四个隔离级别。
  3. MyISAM 不支持外键,而 InnoDB 支持。
  4. MyISAM 不支持 MVCC,而 InnoDB 支持。
  5. 虽然 MyISAM 引擎和 InnoDB 引擎都是使用 B+Tree 作为索引结构,但是两者的实现方式不太一样。
  6. MyISAM 不支持数据库异常崩溃后的安全恢复,而 InnoDB 支持。依赖于redo日志。
  7. InnoDB 的性能比 MyISAM 更强大。随着 CPU 核数的增加,InnoDB 的读写能力呈线性增长。MyISAM 因为读写不能并发,它的处理能力跟核数没关系。

事务

原子性Atomicity):事务是最小的执行单位,不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成,要么完全不起作用;

一致性Consistency):执行事务前后,数据保持一致,例如转账业务中,无论事务是否成功,转账者和收款人的总额应该是不变的;

隔离性Isolation):并发访问数据库时,一个用户的事务不被其他事务所干扰,各并发事务之间数据库是独立的;

持久性Durability):一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的,即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

A、I、D 是手段,C 是目的!

并发事务与隔离级别见此文

MVCC 是多版本并发控制方法,即对一份数据会存储多个版本,通过事务的可见性来保证事务能看到自己应该看到的版本。通常会有一个全局的版本分配器来为每一行数据设置版本号,版本号是唯一的。

MVCC 在 MySQL 中实现所依赖的手段主要是: 隐藏字段、read view、undo log

  • undo log : undo log 用于记录某行数据的多个版本的数据。
  • read view 和 隐藏字段 : 用来判断当前版本数据的可见性。

InnoDB 行锁是通过对索引数据页上的记录加锁实现的,MySQL InnoDB 支持三种行锁定方式:

  • 记录锁(Record Lock):也被称为记录锁,属于单个行记录上的锁。
  • 间隙锁(Gap Lock):锁定一个范围,不包括记录本身。
  • 临键锁(Next-Key Lock):Record Lock+Gap Lock,锁定一个范围,包含记录本身,主要目的是为了解决幻读问题(MySQL 事务部分提到过)。记录锁只能锁住已经存在的记录,为了避免插入新记录,需要依赖间隙锁。

在 InnoDB 默认的隔离级别 REPEATABLE-READ 下,行锁默认使用的是 Next-Key Lock。

意向锁是表级锁,共有两种:

  • 意向共享锁(Intention Shared Lock,IS 锁):事务有意向对表中的某些记录加共享锁(S 锁),加共享锁前必须先取得该表的 IS 锁。
  • 意向排他锁(Intention Exclusive Lock,IX 锁):事务有意向对表中的某些记录加排他锁(X 锁),加排他锁之前必须先取得该表的 IX 锁。

意向锁是由数据引擎自己维护的,用户无法手动操作意向锁,在为数据行加共享/排他锁之前,InooDB 会先获取该数据行所在在数据表的对应意向锁。

意向锁之间是互相兼容的。

意向锁和共享锁和排它锁互斥(这里指的是表级别的共享锁和排他锁,意向锁不会与行级的共享锁和排他锁互斥)。

IS 锁 IX 锁
S 锁 兼容 互斥
X 锁 互斥 互斥

性能优化

MySQL 如何存储 IP 地址?

可以将 IP 地址转换成整形数据存储,性能更好,占用空间也更小。

MySQL高性能优化规范建议总结

尽量控制单表数据量的大小,建议控制在 500 万以内。

常见索引列建议

  1. 出现在 SELECT、UPDATE、DELETE 语句的 WHERE 从句中的列
  2. 包含在 ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT 中的字段
  3. 并不要将符合 1 和 2 中的字段的列都建立一个索引, 通常将 1、2 中的字段建立联合索引效果更好
  4. 多表 join 的关联列

索引列的顺序:区分度高的,字段长度小的,最频繁的列放在联合索引的左侧。

对于频繁的查询优先考虑覆盖索引。覆盖索引:就是包含了所有查询字段 (where,select,order by,group by 包含的字段) 的索引。

这样可以,避免 InnoDB 表进行索引的二次查询,也就是回表操作。把随机IO变为顺序IO加快查询效率。

在定义联合索引时,如果 a 列要用到范围查找的话,就要把 a 列放到联合索引的右侧,使用 left join 或 not exists 来优化 not in 操作,因为 not in 也通常会使用索引失效。

将子查询优化为left join 操作。子查询性能差的原因: 子查询的结果集无法使用索引,通常子查询的结果集会被存储到临时表中,不论是内存临时表还是磁盘临时表都不会存在索引,所以查询性能会受到一定的影响。

在明显不会有重复值时使用 UNION ALL 而不是 UNION

  • UNION 会把两个结果集的所有数据放到临时表中后再进行去重操作
  • UNION ALL 不会再对结果集进行去重操作

文章作者: 爱敲代码の鱼儿
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