数据库中常见面试题整理

最新推荐文章于 2020-11-12 20:55:11 发布
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本文深入探讨数据库三范式，分享数据库优化经验，解析常用索引类型及索引工作机制，对比悲观锁与乐观锁，并提供MySQL基础操作命令，助力数据库性能提升。

一、 数据库三范式是什么?

  1. 第一范式（1NF）：字段具有原子性,不可再分。(所有关系型数据库系统都满足第一范式数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分)
  2. 第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。这个惟一属性列被称为主关键字或主键。
  3. 满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。 >所以第三范式具有如下特征： >>1. 每一列只有一个值 >>2. 每一行都能区分。 >>3. 每一个表都不包含其他表已经包含的非主关键字信息。

二、 有哪些数据库优化方面的经验?

  1. 用 PreparedStatement， 一般来说比 Statement 性能高：一个 sql
    发给服务器去执行，涉及步骤：语法检查、语义分析， 编译，缓存。
  2. 有外键约束会影响插入和删除性能，如果程序能够保证数据的完整性，那在设计数据库时就去掉外键。
  3. 表中允许适当冗余，譬如，主题帖的回复数量和最后回复时间等
  4. UNION ALL 要比 UNION 快很多，所以，如果可以确认合并的两个结果集中不包含重复数据且不需要排序时的话，那么就使用 UNION
    ALL。 >>UNION 和 UNION ALL 关键字都是将两个结果集合并为一
    个，但这两者从使用和效率上来说都有所不同。 >1. 对重复结果的处
    理：UNION 在进行表链接后会筛选掉重复的记录，Union All 不会去除重复记录。 >2. 对排序的处理：Union 将会按照字段的顺序进行排
    序；UNION ALL 只是简单的将两个结果合并后就返回。

三、 请简述数据库中常用的索引有哪些种类?

  1. 普通索引: 即针对数据库表创建索引
  2. 唯一索引: 与普通索引类似，不同的就是：MySQL 数据库索引列的值必须唯一，但允许有空值
  3. 主键索引: 它是一种特殊的唯一索引，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: 为了进一步榨取 MySQL 的效率，就要考虑建立组合索引。即将数据库表中的多个字段联合起来作为一个组合索引。

四、 mysql 数据库中索引的工作机制是什么？

       数据库索引，是数据库管理系统中一个排序的数据结构，以协助快速查询、更新数据库表中数据。索引的实现通常使用 B 树及其变种 B+树

五、 mysql 的基础操作命令:

  1. MySQL 是否处于运行状态:Debian 上运行命令 service mysql
    status，在 RedHat 上运行命令 service mysqld status
  2. 开启或停止 MySQL 服务 :运行命令 service mysqld start 开启服
    务；运行命令 service mysqld stop 停止服务
  3. Shell 登入 MySQL: 运行命令 mysql -u root -p
  4. 列出所有数据库:运行命令 show databases;
  5. 切换到某个数据库并在上面工作:运行命令 use databasename; 进入
    名为 databasename 的数据库
  6. 列出某个数据库内所有表: show tables;
  7. 获取表内所有 Field 对象的名称和类型 :describe table_name;

六、何谓悲观锁与乐观锁？

       乐观锁对应于生活中乐观的人总是想着事情往好的方向发展，悲观锁对应于生活中悲观的人总是想着事情往坏的方向发展。这两种人各有优缺点，不能不以场景而定说一种人好于另外一种人。

  1. 悲观锁

           总是假设最坏的情况，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阻塞直到它拿到锁（ 共享资源每次只给一个线程使用，其它线程阻塞，用完后再把资源转让给其它线程）。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。Java 中 synchronized 和ReentrantLock 等独占锁就是悲观锁思想的实现。

  2. 乐观锁

           总是假设最好的情况，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号机制和 CAS 算法实现。 乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量，像数据库提供的类似于 write_condition 机制，其实都是提供的乐观锁。在 Java 中 java.util.concurrent.atomic 包下面的原子变量类就是使用了乐观锁的一种实现方式 CAS 实现的。

  3. 两种锁的使用场景

           从上面对两种锁的介绍，我们知道两种锁各有优缺点，不可认为一种好于另一种，像 乐观锁适用于写比较少的情况下（多读场景），即冲突真的很少发生的时候，这样可以省去了锁的开销，加大了系统的整个吞吐量。但如果是多写的情况，一般会经常产生冲突，这就会导致上层应用会不断的进行 retry，这样反倒是降低了性能，所以 一般多写的场景下用悲观锁就比较合适。

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