java架构之路-（面试篇）Mysql面试大全

Posted 2021-03-15 星云留水

说一下mysql比较宏观的面试，具体咋写sql的这里就不过多举例了。后面我还会给出一个关于mysql面试优化的试题，这里主要说的索引和B+Tree结构，很少提到我们的集群配置优化方案。

1.索引是什么？有什么作用以及缺点

　　答：索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构，使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。也可以理解为索引就是一本书的目录，创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加。索引需要占物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间，如果要建立聚集索引那么需要的空间就会更大。

2.索引的目的是什么

　　答：为了高效的查找得到我们所需要的数据，减少分组和排序时间，提高我们的mysql的性能

3.索引对数据库系统的负面影响

　　答：虽然索引对于数据库的查询提高了效率，但一定程度上增加了空间的占用，同时写入的速度降低了不少，和原有写入数据相比较，多了一步去维护索引的操作。

4.建立索引的原则

　　答：选择唯一性索引，为经常需要查询、排序、分组和联合操作的字段建立索引，限制索引的数目，最左前缀匹配原则（非常重要的原则），尽量选择区分度高的列作为索引，字段尽力设置不为null，索引列上不计算。

5.主键、外键和唯一索引的区别

　　答：定义：

　　　　　　主键：唯一标识一条记录，不能有重复的，不允许为空

　　　　　　外键：表的外键是另一表的主键, 外键可以有重复的, 可以是空值

　　　　　　索引：该字段没有重复值，但可以有空值 

　　　　作用：

　　　　　　主键：用来保证数据完整性

　　　　　　外键：用来和其他表建立联系用的

　　　　　　索引：是提高查询排序的速度 

　　　　个数：

　　　　　　主键：主键只能有一个

　　　　　　外键：一个表可以有多个外键

　　　　　　索引：一个表可以有多个唯一索引

6.MySQL底层实现，MySQL有什么引擎

　　答：mysql底层采用B+tree的存储结构，也就是只有叶子节点携带真实数据，每个节点大小为16Kb，大致三层的B+tree就可以存2000W左右的数据，大大的减少了磁盘的IO。我们常见的存储引擎有InnoDB和MyISAM。

7.InnoDB和MyISAM区别，InnoDB替代了MyISAM，那么MyISAM是否一无是处。

　　答：InnoDB支持事务，支持行锁，在磁盘上只存两个文件，一个是索引文件，另一个是数据文件，在B+Tree的主键索引上，叶子节点携带全部数据，MyISAM不支持事务，不支持行锁，磁盘上存了三个文件，一个是索引文件，另一个是数据文件，还有一个存放的对应关系文件，从查询的角度来说，InnoDB没有MyISAM的单条查询速度高，MyISAM采用Hash存储回行得到数据的查询过程，单MyISAM对于范围查询不是很友好。因此我们可以看出InnoDB用的更广一些，但同时MyISAM对于非范围查询的高效还是有很大用处的，而且MyISAM对于表内的总数查询，维护了单独的数据，也是很高效的。

8.什么是事务，事务特性

　　答：事务是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作，要么完全地执行，要么完全地不执行。在我们的mysql里也是如此，也就是我们的ACID原则。A原子性，把一系列的动作视为一个最小的操作（原子操作）C一致性，从一个状态到另一个状态是一致的，I隔离性：事务与事务之间是不可见相互隔离的，D持久性：一旦事务提交，则所做修改就会被永久保存到数据库中。可以简单说一下可重复读的MVCC机制，面试官也懵圈。

9.如何设计一个高并发的系统（对于mysql来讲）

　　答：这个后面会结合别的技术来说，只讲mysql不太好说。大致就是我们首先应该考虑到的是读写分离操作（过几天博客里会详细说这个），再就是我们常见的分库分表操作，水平切分垂直切分。还可以加入缓存redis操作。合理使用索引，explain进行sql优化。

10.锁的优化策略

　　答：优化，也就是最小力度的锁我们的数据，也就是行锁，InnoDB的行锁其实是加在索引字段的，避免行锁的升级为表锁，再就是我们尽量避免间隙锁，尽量避免我们的范围修改，如果真的必须范围修改，那么我应该尽可能的缩小到最小的范围。

 11.优化SQL的方法

　　答：设置一个主键索引，需主要主键索引一般没有真正业务含义，使用int类型自动增长的，而且不能为null，非主键索引字段优先考虑区分度高的业务情况和最左前缀原则，设置为null。如果真的数据量不大，不建议加索引，反而会影响效率的。选取最适用的字段属性，尽可能减少定义字段宽度，尽量把字段设置NOTNULL，使用连接(JOIN)来代替子查询，适用联合(UNION)来代替手动创建的临时表。学会使用explain进行SQL分析，实在不行可以打开trace进行分析SQL情况，用完记得关闭。

12.谈谈三大范式，什么时候使用反范式设计

　　答：第一范式（1NF）：确保每列保持原子性即列不可分

　　　　第二范式（2NF）：属性完全依赖于主键，也就是说在一个数据库表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。

　　　　第三范式（3NF）：属性和主键不能间接相关（减少数据冗余，这样就可以通过主外键进行表之间连接）

　　比如我们表比较多，需要关联时，但我们的A表只需要关联B表的一个字段，而且每次都需要关联查询你，这时我们可以采用A表放置一个冗余字段来存B表的那个字段。这个操作其实就是一个反范式的。

13.说几个mysql中你常用的函数答：

　　答：sum、count 、avg、min、max

14.varchar(100)和varchar(200)的区别

　　答：占用内存空间大小肯定是不一致的，但是占用我们磁盘的大小是一致的，我们存储字符串"abc"，完全是一样的磁盘空间，但是对于varchar(100)来说，接收到的字符串长度太长了就会报错的。后面的数字代表可存储的字节数。

15.varchar(20)和int(20)中的20含义一样吗

　　答：显然不一致，int(M) M表示的不是数据的最大长度，只是数据宽度，并不影响存储多少位长度的数据；varchar(M) M表示的是varchar类型数据在数据库中存储的最大长度，超过则不存； 

16.如何开启慢日志查询？

　　答：有2种方式，一是修改mysql的配置文件，二是通过set global语句来实现。slow_query_log = ON，打开日志，long_query_time = 2，设置时间，2秒就算是慢查询，然后重启mysql服务即可，进入mysql控制台，输入SET GLOBAL slow_query_log = \'ON\';SET GLOBAL long_query_time = X;不需要重启服务就可以得到慢查询日志。

总结一下：

　　只要我们熟知，我们mysql的底层是B+tree的，B+tree是什么样子的，很多面试题都是围绕这个东西来出题的，为什么不为空，空不好找B+tree的位置啊等等。再就是我们要学会使用Explain来分析sql，有的时候即使有覆盖索引，mysql也不一定去走的，他内部底层会判断走这个索引的代价。可以自行尝试。关于索引和结构的文章https://www.cnblogs.com/cxiaocai/p/11417362.html。然后就是我们的事务，也是很重要的一部分。总之不管他怎么问我们，我们真的理解了其中的原理，就算是题再怎么变化，也脱离不了底层原理的，我们要学会加法，而不是要学会1+1。