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
跟 ''
(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,SUM
、AVG
、MIN
、MAX
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 NULL
或IS 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。
- InnoDB 支持行级别的锁粒度,MyISAM 不支持,只支持表级别的锁粒度。
- 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。
- MyISAM 不支持外键,而 InnoDB 支持。
- MyISAM 不支持 MVCC,而 InnoDB 支持。
- 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。
- 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。
- 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。
锁
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
- 出现在 SELECT、UPDATE、DELETE 语句的 WHERE 从句中的列
- 包含在 ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT 中的字段
- 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
- 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