1.MySQL面试题总结

MySQL事务与索引深度解析
本文详细介绍了MySQL的事务处理,包括ACID特性、事务隔离级别以及常见问题。同时,深入探讨了索引的概念、作用、类型,如B+树、最左匹配原则、聚簇与非聚簇索引等。此外,还提到了存储引擎如InnoDB和MyISAM的特性对比,以及SQL优化和数据库架构的相关知识。

MySQL总结的差不多了,先把这些给掌握了,再看更加深入的

一.事务(transaction)(事务:一组操作,要么全都执行,要么全不执行)

1.事务的四大特性:ACID  “愿意离舅”

原子性(Atomicity):一个事务的全部操作要么全部成功,要么全部失败回滚(要么全都执行,要么全不执行)

一致性(Consistency):事务执行前后,数据保持一致。比如a与b账户共有1000块,两人之间转账之后无论成功还是失败,它们的账户总和还是1000。(数据一致)

隔离性(Isolation):跟隔离级别相关,如read committed,一个事务只能读到已经提交的修改。(隔离级别)(多个事务并发执行)

持久性(Durability):一个事务一旦被提交了,那么对数据库中的数据的改变就是永久性的。即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。(数据改变持久)

2.事务的隔离级别

(1)几个概念:脏读,不可重复读,幻读

脏读:一个事务读取到了其他未提交事务的执行结果

不可重复读:一个事务前后两次读取到的数据不一致。这是因为在查询间隔,另一个事务修改了数据。关注重点是:修改

幻读:一个事务前后两次读取到的数据记录数不一致。关注重点是:增加或删除

不可重复读和脏读的区别是,脏读是某一事务读取了另一个事务未提交的脏数据,而不可重复读则是读取了前一事务提交的数据。 幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务,不同的是不可重复读的重点是修改,幻读的重点在于新增或者删除

(2)有4中隔离级别:(读未,读已,可重复,串行化)

Read uncommitted(读未提交):一个事务可以看到其他未提交事务的执行结果

Read committed(读已提交):一个事务只能看到其他已提交事务的执行结果。可避免脏读的发生

Repeatable read (可重复读):MySQL的默认事务隔离级别。它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时,会看到同样的数据行。解决了不可重复读的问题

Serializable(串行化):通过强制事务排序,使之不可能相互冲突。从而解决幻读问题

二.约束

主键,外键,唯一,默认值,非空

三.索引

1.定义:索引就相当于key-value的key(索引相当于音序表,给字段排序了)

2.索引的作用
(1)B+树的高度一般在2-4层,最多只需要读取2-4次磁盘,查询速度大大提升

(2)(表user(id,name,age,sex))

什么情况下需要建索引:(用于查询,用于连接,用于排序)

  1. 经常用于查询的字段,可以加快查询的速度
  2. 经常用于连接的字段(如外键)建立索引,可以加快连接的速度
  3. 经常需要排序的字段建立索引,因为索引已经排好序,可以加快排序查询的速度

什么情况下不建索引?(记录少,where条件表达式中用不到的字段(不咋查找的字段),经常增删改,区分度不高的字段,参与列计算的列)

    1. 表记录较少
    2. where条件中用不到的字段不适合建立索引
    3. 需要经常增删改
    4. 区分度不高的字段不适合建立索引,如性别
    5. 参与列计算的列不适合建立索引

 3.B+树

(1)B树:平衡多路查找树。其实就是二叉查找树的扩展情况

(2)B树和B+树的树结构

4.索引实例
5.索引分类+约束分类

(1)约束分类:主键,外键,非空,唯一,默认

(2)MySQL目前主要有以下几种索引类型:(主键,唯一,普通,组合,全文)
    1.普通索引:最基本的索引,它没有任何限制
    2.唯一索引:索引字段的值必须唯一。但是允许有空值
    3.主键索引:索引字段的值唯一非空
    4.组合索引:索引由多个字段组合创建
    5.全文索引:只有在MyISAM引擎上才能使用,只能在CHAR,VARCHAR,TEXT类型字段上使用全文索引

6.最左匹配(最左前缀原则)

索引存在B+树中,所以自动有序

(1)如果 SQL 语句中用到了组合索引中的最左边的索引,那么这条 SQL 语句就可以利用这个组合索引去进行匹配。当遇到范围查询(>、<、between、like)就会停止匹配,后面的字段不会用到索引

(2)对(a, b) 建立索引,a 在索引树中是全局有序的,而 b 是全局无序,局部有序(当a相等时,会对b进行比较排序)。直接执行b = 2这种查询条件没有办法利用索引。

7.聚簇索引 / 非聚簇索引

(1)InnoDB用聚簇索引,MyISAM用非聚簇索引

(2)聚簇索引:叶子节点中直接存储记录

    非聚簇索引:叶子节点存储的是指向记录的指针

8.覆盖索引

9.索引失效

  • 对于组合索引,不是使用组合索引最左边的字段,则不会使用索引
  • 以%开头的like查询如%abc,无法使用索引;非%开头的like查询如abc%,相当于范围查询,会使用索引
  • 查询条件中列类型是字符串,没有使用引号,可能会因为类型不同发生隐式转换,使索引失效
  • 判断索引列是否不等于某个值时
  • 对索引列进行运算
  • 使用or连接的条件,如果左边的字段有索引,右边的字段没有索引,那么左边的索引会失效

10.SQL调优技巧

(1)使用连接代替子查询

(2)使用索引

(3)选择合适的字段属性。将表中的字段宽度设置的尽可能小,数据库中的表越小,执行查询就越快

(4)尽量把字段设置成NOT NULL。这样在将来执行查询的时候,数据库不用去比较NULL值

11.MySQL慢查询优化

(1)分析语句:首先分析语句,看看是否包含了额外的数据,可能是查询了多余的行并抛弃掉了,也可能是加了结果中不需要的列,要对SQL语句进行分析和重写。
(2)分析索引:分析优化器中索引的使用情况,要修改语句使得更可能的命中索引。比如使用组合索引的时候符合最左前缀匹配原则。not in,not like都不会走索引,可以优化为in.
(3)分库分表:如果对语句的优化已经无法执行,可以考虑表中的数据是否太大,如果是的话可以横向和纵向的切表。

四.存储引擎

 1.InnoDB

(1)

优点:支持事务和崩溃修复能力。InnoDB引入了行级锁和外键约束。

缺点:占用的数据空间相对较大。

适用场景:需要事务支持,并且有较高的并发读写频率。

2.MyISAM

(1)

优点:访问速度快。

缺点:MyISAM不支持事务和行级锁,不支持崩溃后的安全恢复,也不支持外键。

适用场景:对事务完整性没有要求;只读的数据,或者表比较小,可以忍受修复repair操作。

3.MEMORY

(1)

MEMORY引擎将数据全部放在内存中,访问速度较快,但是一旦系统奔溃的话,数据都会丢失。

MEMORY引擎默认使用哈希索引,将键的哈希值和指向数据行的指针保存在哈希索引中。哈希索引使用拉链法来处理哈希冲突

4.MyISAM和InnoDB区别

    1. 是否支持行级锁 : MyISAM 只有表级锁,而InnoDB 支持行级锁和表级锁,默认为行级锁。
    2. 是否支持事务和崩溃后的安全恢复: MyISAM 强调的是性能,每次查询具有原子性,其执行速度比InnoDB类型更快,但是不提供事务支持。但是InnoDB 提供事务支持,具有事务、回滚和崩溃修复能力。
    3. 是否支持外键: MyISAM不支持,而InnoDB支持。
    4. 是否支持MVCC :仅 InnoDB 支持。应对高并发事务,MVCC比单纯的加锁更高效;MVCC只在 READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ 两个隔离级别下工作;MVCC可以使用乐观锁和悲观锁来实现;各数据库中MVCC实现并不统一。
    5. MyISAM不支持聚集索引,InnoDB支持聚集索引。

myisam引擎主键索引和其他索引区别不大,叶子节点都包含索引值和行指针。 innodb引擎二级索引叶子存储的是索引值和主键值(不是行指针),这样可以减少行移动和数据页分裂时二级索引的维护工作。

五.MVCC(多版本并发控制)

六.分库分表

垂直划分,水平划分

七.MySQL架构

***

1.` `这个符号的使用是防止别名和关键字冲突

### MySQL 数据库面试题总结 以下是常见的 MySQL 数据库面试问题及其解析,这些问题涵盖了基础、进阶以及实际应用中的常见场景: #### 1. 子查询的应用 子查询是 MySQL 中非常重要的特性之一。通过将一个查询嵌套在另一个查询中,可以实现复杂的数据筛选和操作。例如: ```sql SELECT column1, column2 FROM table1 WHERE column1 IN (SELECT column1 FROM table2); ``` 子查询可以用于 `SELECT`、`INSERT`、`UPDATE` 和 `DELETE` 语句中[^3]。 #### 2. 使用 LIKE 关键字进行通配符查询 `LIKE` 是 MySQL 中用于模糊匹配的关键字。它可以与 `%` 和 `_` 通配符结合使用。例如: - `%` 表示任意长度的字符。 - `_` 表示单个字符。 以下是一个简单的例子: ```sql SELECT * FROM users WHERE username LIKE 'j%'; ``` 这将返回所有以 "j" 开头的用户名记录[^3]。 #### 3. 索引的作用及优化 索引是提高数据库查询性能的重要工具。常见的索引类型包括主键索引、唯一索引、普通索引和全文索引。创建索引时需要注意避免过度使用,因为索引会增加写入操作的开销[^1]。 #### 4. 联合查询(UNION 和 UNION ALL) 联合查询用于合并两个或多个 `SELECT` 语句的结果集。`UNION` 会自动去重,而 `UNION ALL` 则保留所有重复项。例如: ```sql SELECT column1 FROM table1 UNION SELECT column1 FROM table2; ``` #### 5. 分组查询与聚合函数 `GROUP BY` 语句通常与聚合函数(如 `COUNT()`、`SUM()`、`AVG()` 等)一起使用,用于对数据进行分组统计。例如: ```sql SELECT department, COUNT(*) AS employee_count FROM employees GROUP BY department; ``` #### 6. JOIN 的类型及应用场景 MySQL 支持多种 JOIN 类型,包括 `INNER JOIN`、`LEFT JOIN`、`RIGHT JOIN` 和 `FULL OUTER JOIN`(需通过模拟实现)。例如: ```sql SELECT e.name, d.department_name FROM employees e LEFT JOIN departments d ON e.department_id = d.id; ``` #### 7. 事务管理 事务是一组 SQL 操作,要么全部执行成功,要么全部失败回滚。常用的事务控制命令包括 `BEGIN`、`COMMIT` 和 `ROLLBACK`[^2]。 #### 8. 视图(View)的作用 视图是一种虚拟表,基于 SQL 查询结果定义。它可以帮助简化复杂的查询逻辑,并提供额外的安全性。例如: ```sql CREATE VIEW employee_view AS SELECT name, salary FROM employees WHERE department = 'HR'; ``` #### 9. 数据库备份与恢复 数据库备份可以通过 `mysqldump` 工具实现,而恢复则可以通过导入 SQL 文件完成。例如: ```bash mysqldump -u username -p database_name > backup.sql mysql -u username -p database_name < backup.sql ``` #### 10. 性能调优技巧 性能调优涉及多个方面,包括索引优化、查询重写、硬件升级等。建议定期分析慢查询日志并使用 `EXPLAIN` 查看查询计划。 --- ### 示例代码:复杂查询 以下是一个综合了 JOIN、子查询和聚合函数的复杂查询示例: ```sql SELECT d.department_name, COUNT(e.id) AS employee_count FROM departments d LEFT JOIN employees e ON d.id = e.department_id WHERE e.salary > (SELECT AVG(salary) FROM employees) GROUP BY d.department_name HAVING employee_count > 5; ``` ---
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