mysql索引相关面试题

1. mysql常用的存储引擎有哪些?

(1) MyISAM:

   它不支持事务,也不支持外键,尤其是访问速度快,对事务完整性没有要求或者以SELECT、INSERT为主的应用基本都可以使用这个引擎来创建表
   
(2) InnoDB:

  InnoDB存储引擎提供了具有提交、回滚和崩溃恢复能力的事务安全。但是对比MyISAM的存储引擎,InnoDB写的处理效率差一些并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引。

2. mysql索引存储方式有哪些?

(1) B树、B+树索引

 

非叶子节点只不存储真实的数据,只存储指引搜索方向的数据项,如36、79并不真实存在于数据表中。

如果要查找数据项29,那么首先会把磁盘块1由磁盘加载到内存,此时发生一次IO,在内存中确定29在28的后面,锁定磁盘块1的P2指针,
内存时间因为非常短(相比磁盘的IO)可以忽略不计,通过磁盘块1的P2指针的磁盘地址把磁盘块3由磁盘加载到内存,发生第二次IO,29
小于36,锁定磁盘块3的P1指针,通过指针加载磁盘块7到内存,发生第三次IO,同时内存中做二分查找找到29,结束查询,总计三次IO。
真实的情况是,3层的b+树可以表示上百万的数据,如果上百万的数据查找只需要三次IO,性能提高将是巨大的,如果没有索引,每个数据
项都要发生一次IO,那么总共需要百万次的IO,显然成本非常非常高。

(2) 哈希索引
HASH 索引不是基于树形的数据结构查找数据,而是根据索引列对应的哈希值的方法获取表的记录行。哈希索引的最大特点是访问速度快,但也存在下面的一些缺点:
MySQL 需要读取表中索引列的值来参与散列计算,散列计算是一个比较耗时的操作。也就是说,相对于 B-树索引来说,建立哈希索引会耗费更多的时间。
不能使用 HASH 索引排序。
HASH 索引只支持等值比较,如“=”“IN()”或“<=>”。
HASH 索引不支持键的部分匹配,因为在计算 HASH 值的时候是通过整个索引值来计算的

3.为什么MYSQL要用B+ 树而不用B树

首先B树的所有节点都存储数据信息,而B+ 树的所有数据都存储在叶子节点
B+ 树是在B树的基础上的一种优化,使其更加适合外存储索引结构,InnoDB存储引擎及时B+ 树实现其索引结构
从B树结构图中可以看到每个节点中不仅包含数据的Key值,还有data值,而每一页的存储空间是有限的,如果data数据较大时会导致每一个节点(也就是每一页)能存储的key的数量很小,当存储的数据量很大时同时会导致B树的深度很深,高度很高,增大磁盘的IO次数,进而影响查询效率,在B+树中,所有数据节点都是按照键值大小顺序存放在同一层的叶子节点上,而非叶子节点上只存储Key值信息,这样可以大大增加每个节点存储的key值数量,降低B+树的高度

4.mysql索引类型有哪些?

(1) 普通索引
普通索引是 MySQL 中最基本的索引类型,它没有任何限制,唯一任务就是加快系统对数据的访问速度。
普通索引允许在定义索引的列中插入重复值和空值。
​
创建普通索引时,通常使用的关键字是 INDEX 或 KEY。
例 1
下面在 tb_student 表中的 id 字段上建立名为 index_id 的索引。
CREATE INDEX index_id ON tb_student(id);
​
(2) 唯一索引
唯一索引与普通索引类似,不同的是创建唯一性索引的目的不是为了提高访问速度,而是为了避免数据出现重复。
唯一索引列的值必须唯一,允许有空值。如果是组合索引,则列值的组合必须唯一。
​
创建唯一索引通常使用 UNIQUE 关键字。
例 2
下面在 tb_student 表中的 id 字段上建立名为 index_id 的索引,SQL 语句如下:
CREATE UNIQUE INDEX index_id ON tb_student(id);
​
(3) 主键索引
顾名思义,主键索引就是专门为主键字段创建的索引,也属于索引的一种。
主键索引是一种特殊的唯一索引,不允许值重复或者值为空。
创建主键索引通常使用 PRIMARY KEY 关键字。不能使用 CREATE INDEX 语句创建主键索引。
​
(4) 全文索引
全文索引主要用来查找文本中的关键字,只能在 CHAR、VARCHAR 或 TEXT 类型的列上创建。在 MySQL 中只有 MyISAM 存储引擎支持全文索引。
全文索引允许在索引列中插入重复值和空值。
不过对于大容量的数据表,生成全文索引非常消耗时间和硬盘空间。
​
创建全文索引使用 FULLTEXT 关键字。
例 4
在 tb_student 表中的 info 字段上建立名为 index_info 的全文索引,SQL 语句如下:
CREATE FULLTEXT INDEX index_info ON tb_student(info);
​
其中,index_info 的存储引擎必须是 MyISAM,info 字段必须是 CHAR、VARCHAR 和 TEXT 等类型。

5.explain

expain出来的信息有10列,分别是id、select_type、table、type、possible_keys、key、key_len、ref、rows、Extra
​
id:选择标识符
select_type:表示查询的类型。
table:输出结果集的表
partitions:匹配的分区
type:表示表的连接类型
possible_keys:表示查询时,可能使用的索引
key:表示实际使用的索引
key_len:索引字段的长度
ref:列与索引的比较
rows:扫描出的行数(估算的行数)
filtered:按表条件过滤的行百分比
Extra:执行情况的描述和说明

​
type:对表访问方式,表示MySQL在表中找到所需行的方式,又称“访问类型”。
ALL、index、range、 ref、eq_ref、const、system、NULL(从左到右,性能从差到好)
​
ALL:Full Table Scan, MySQL将遍历全表以找到匹配的行
​
index: Full Index Scan,index与ALL区别为index类型只遍历索引树
​
range:只检索给定范围的行,使用一个索引来选择行
​
ref: 表示上述表的连接匹配条件,即哪些列或常量被用于查找索引列上的值
​
const、system: 当MySQL对查询某部分进行优化,并转换为一个常量时,使用这些类型访问。如将主键置于where列表中,MySQL就能将该查询转换为一个常量,system是const类型的特例,当查询的表只有一行的情况下,使用system
​
NULL: MySQL在优化过程中分解语句,执行时甚至不用访问表或索引,例如从一个索引列里选取最小值可以通过单独索引查找完成。

 

 

MySQL索引数据库优化中的核心部分,尤其在面试中经常被问及。以下是常见的面试题及答案解析: ### 1. MySQL索引的基本概念是什么? 索引是一种数据结构,用于快速查找和访问数据库表中的特定信息。通过索引数据库系统可以避免扫描整个表来获取所需的数据[^1]。索引类似于书籍的目录,可以显著提高数据检索的速度。 ### 2. 索引的优缺点是什么? **优点**: - 提高数据检索速度,特别是在大型表中。 - 对表中的数据进行排序,减少排序的时间。 - 加速表连接操作,如JOIN查询。 **缺点**: - 占用额外的磁盘空间。 - 降低插入、更新和删除操作的速度,因为每次修改数据都需要更新索引。 - 增加了数据库的复杂性,尤其是在维护索引时需要额外的资源。 ### 3. MySQL支持哪些类型的索引MySQL支持以下几种常见的索引类型: - **B-Tree索引**:默认的索引类型,适用于大多数场景,支持全值匹配和范围查询。 - **Hash索引**:仅适用于内存表(如MEMORY引擎),适用于等值查询,不支持范围查询。 - **全文索引**:用于全文搜索,适用于文本类型的列。 - **空间索引**:用于地理空间数据类型,如GEOMETRY、POINT等。 ### 4. 如何创建索引?可以举例说明吗? 可以使用`CREATE INDEX`语句为表添加索引。例如: ```sql CREATE INDEX idx_name ON users(name); ``` 此外,也可以在创建表时定义索引: ```sql CREATE TABLE users ( id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50), INDEX idx_name (name) ); ``` ### 5. 什么是联合索引?如何优化联合索引的使用? 联合索引是基于多个列的索引,例如: ```sql CREATE INDEX idx_name_age ON users(name, age); ``` 优化联合索引的使用时,需要遵循**最左前缀原则**,即查询条件必须包含索引的最左列,才能有效利用索引。例如,查询`WHERE name='John' AND age=30`会使用索引,而`WHERE age=30`则不会使用该联合索引。 ### 6. 什么是覆盖索引?为什么它对性能优化有帮助? 覆盖索引是指查询所需的所有字段都包含在索引中,这样数据库可以直接从索引中获取数据,而无需回表查询数据行。覆盖索引减少了磁盘I/O操作,从而显著提高查询性能。例如: ```sql SELECT name FROM users WHERE name LIKE 'J%'; ``` 如果存在索引`idx_name`,则可以直接通过索引获取数据。 ### 7. 什么是索引下推(Index Condition Pushdown)? 索引下推是MySQL 5.6引入的一种优化技术,允许在存储引擎层直接过滤不符合条件的数据,而不是在服务器层进行过滤。这种优化减少了不必要的数据访问,提高了查询效率。例如,在查询`WHERE name='John' AND age>30`时,如果存在联合索引`(name, age)`,存储引擎可以在索引中直接过滤`age>30`的条件。 ### 8. 如何查看索引的使用情况? 可以使用`EXPLAIN`语句分析查询执行计划,以查看索引的使用情况。例如: ```sql EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE name='John'; ``` 在输出中,`key`列会显示实际使用的索引,而`type`列显示了索引的使用类型(如`ref`、`range`等)。 ### 9. 什么情况下索引会失效? 以下情况可能导致索引失效: - 使用`OR`连接条件时,可能导致索引失效。 - 在查询条件中对字段进行函数操作,如`WHERE YEAR(create_time)=2023`。 - 使用`LIKE`查询时,以通配符开头,如`LIKE '%abc'`。 - 查询条件中没有使用联合索引的最左列。 ### 10. 如何选择合适的列创建索引? 选择合适的列创建索引时,可以遵循以下原则: - 高选择性的列(即唯一值较多的列)更适合创建索引。 - 经常用于查询条件的列应优先考虑。 - 对于频繁排序或分组的列,创建索引可以提高性能。 - 避免对频繁更新的列创建索引,以减少维护成本。
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