超硬核!兔兔阿里p7学长给的面试知识库

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了超硬核!兔兔阿里p7学长给的面试知识库相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一个阿里p7学长给的nosql面试知识库,绝对真实,学会了去面呀。  

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面试经验系列历史文章:

这个系列离结束差的还特别多,会更新涵盖所有一线大厂的所有岗位,也可以关注一下。

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  • NoSQL概述
    1. NoSQL数据库的优势:①支持超大规模的数据存储②数据模型比较灵活

NoSQL数据库的劣势:①缺乏底层基础理论做支撑②很多nosql数据库都不支持事务的强一致性

    1. 关系数据库的优势:①具备非常完备的关系代数理论作为基础②有非常严格的标准③支持事务一致性④可以借助索引机制实现非常高效的查询

劣势:①可扩展性非常差②不具备水平可扩展性,无法较好支持海量数据存储③数据模型定义严格,无法较好的满足新型web2.0应用需求

    1. 传统的关系数据库性能上的缺陷:①无法满足海量数据的管理需求②无法满足高并发需求
    2. NoSQL的四大类型:键值数据库  列族数据库 文档数据库 图数据库
    3. NoSQL数据库的三大理论基石:①CAP ②BASE③最终一致性(会话一致性,单调写一致性)
    4. Nosql数据库具有的三个特点:①灵活的可扩展性②灵活的数据模型③和云计算的紧密结合
    5. Nosql兴趣起的原因:①关系数据库无法满足web2.0的需求②数据模型的局限性
    6. Acid四性:A:原子性 C:一致性 I:隔离性 D:持久性
  • MongoBD简介
    1. 一个mongodb可以建立多个数据库;mongdb将数据存储为一个文档,数据结构是键值对;多个文档组成集合,多个集合组成数据库

 

    1. 数据库命名:
  • 不能是空字符串("")②不能以$开头③不能含有.和空字符串。
  • 数据库名字区分大小写(建议数据库名全部使用小写
  • 数据库名字长度最多64字节。⑥不要与系统保留的数据库名字相同,这些数据库包括:admin、local、 config等
    1. 文档是MongoDB最核心的概念,本质是一种类JSON的BSON格式的数据。
    2. BSON是由一组组键值对组成,它具有轻量性、可遍历性和高效性三个特征。可遍历性是MongoDB将BSON作为数据存储的主要原因
    3. 适用场景:海量的数据存储,json格式的数据,高伸缩性场景,弱事务型业务
    4. 使用mongdb shell访问mongdb:1)连接数据库:mongo port 27017

2)连接远程的mongdb服务器:mongo “mongodb://mongodb0.example.com:27017”  3)查看所以数据库:show dbs   4)创建数据库:use DATABASE_NAME use database1  5)创建集合:插入数据时候自动创建集合 6)插入文档:db.cllection1.insert({name:”张三”,age:20})

7.

  • MongoBD数据模型
    1. MongoBD数据类型:
      1. 基本数据类型:
        • Null 表示空值或者不存在的字段布尔数值类型字符串二进制数据可以保存由任意字节组成的字符串,例如:图片、视频等正则表达式:{name:/foo/} name字段含有foo的文档javascript 代码
      2. Date日期:new Date , 北京时间(CST) = UTC + 8个小时
      3. Timestamp(时间戳):只供mongdb数据库内部使用,用于记录操作的详细时间,new Timestamp()
      4. ObjectId:总共12字节;

ObjectId()  用于创建ObjectID;getTimestamp() 用于取得ObjectID的时间戳; valueOf()  用于取得ObjectID的字符串表示

      1. 内嵌文档
      2. 数组
    1. Mongdb客户端的一基本命令:
  1. 连接/切换数据库 – use test01;
  2. 数据插入 -- db.stu.insert(obj);
  3. 数据查询 -- db.stu.find(query);
  4. 数据更新 -- db.stu.update(query,obj);
  5. 数据删除 -- db.stu.remove(query);
    1. 实例(好好看看)

1、创建/切换数据库:use db1

2、查看数据库:show dbs

3、删除当前数据库:db.dropDatabase()

4、创建集合:db.createCollection("c1")

5、创建集合并添加数据

db.dept.insert({deptno:1,deptname:"技术部",location:"beijing"})

6、查看集合:show collections

7、删除集合:db.collection_name.drop()

8、查看所有文档数据:db.dept.find()

9、查看单独的一个文档:db.dept.findOne()

  1. 删除指定文档:db.dept.remove({deptno:1})
  2. 更新文档:db.dept.update({deptno:2},{$set:{location:"shenzhen"}})
  • 数据更新
    1. 数据更新三种:插入:insert;删除:remove;修改:update
    2. Insert函数(只能作用于一个集合,集合不存在自动创建):db.集合名.insert(要插入的文档,可选参数(设置安全级别))返回值:WriteResult({“nInserted”:1});    db.collection.insertOne()

db.collection.insertMany()

    1. Remove函数:db.集合名.remove(查询条件,可选参数(Boolean类型,只会删除满足条件的一个文档)):db.student.remove({name:”tom”},true)

drop函数,不仅删除文档,还会删除集合中的索引,db.test.drop()

deleteOne()和deleteMany()

    1. Bluk函数:(一共有两种,顺序和并行)
        • db.集合名.initializeUnorderedBulkOp() 并行Bulk(以随机的方式并行地执行添加到执行列表中的操作); ②db.集合名.initializeOrderedBulkOp()   顺序Bulk(按照预先定义的操作顺序);Bulk.insert()、Bulk.find.update()、Bulk.find.remove();Bulk.execute()

var bulk=db.student.initializeOrderedBulkOp() 

var bulk=db.student.initializeUnorderedBulkOp(); 

bulk.insert({name:"san",age:18})

bulk.insert({name:"si",age:18,})

bulk.find({name:"si"}).remove();

    1. Update函数:

db.集合名.update(查询条件(相当于where);更改的内容(相当于set);查询条件不存在时,选择{ upsert:true}插入,false:不插入;查询出多个文档,选择{multi:true}全部,false:第一条)

返回值:WriteResult({“nMatched”:1,“nUpserted”:0,”nModified”:1})

依次是:满足的文档个数 ;upsert:true时插入的个数;实际修改的文档个数

更改操作符:

  • db.update_test.update({_id:1},{$inc:{age:2}})
  • db.update_test.update({_id:1},{$min:{age:3}})

③db.update_test.update(

 {name:"xiaoli"},

 {$set:{name:"xiaoli_update",age:28}},

 {multi:true})

    • db.update_test.update({_id:1},{$rename:{age:"年龄"}})
    • db.update_test.update({_id:1},{$unset:{年龄:""}})

⑥db.update_test.update({_id:1},{$unset:{年龄:1}})

内嵌文档:①修改整个内嵌:{$set:{field1:新内嵌文档}} ②修改内嵌的某个字段:{$某个更改操作符:{“field1.field2”:value}}

数组元素:

①db.array_test.insert([

{name:"joe",scores:[60,60,61,62]},

{name:"jack",scores:[]}

])

②db.array_test.update({name:"joe"},{$pop:{scores:-1}})

③db.array_test.update({name:"joe"},{$pull:{scores:{$gt:61}}})

MongoDB为$push和$addToSet提供了一组修改器(modifiers)。通过将操作符和修改器结合使用,可以实现更多复杂的功能

①db.array_test.update(

{name:"joe"},

{$push:{scores:{$each:[90,92,85]}}})

②db.array_test.update(

{name:"joe"},

{$push:{scores:{$each:[90,92,85]}}})

③db.array_test.update(

{name:"jack"},

{$push:

  {

   scores:

    {$each:[{course:"语文",成绩:80},

            {course:"数学",成绩:95},

            {course:"外语",成绩:70},

             ],

       $sort:{成绩:-1},$slice:2} }})

    1. mongdb提供了四种写入级别:①非确认式写入②确认式写入③日志写入④复制集确认式写入
  • 数据查询
    1. db.集合名.find(query,fields,limit,skip)

query:指明查询条件  db.student.find({name:”joe”,age:{$lt:22}})

fields; 用于字段映射,指定是否返回该字段,0代表不返回,1代表返回,语法格式:{field:0}或{field:1}

limit:限制查询结果集的文档数量,指定查询返回结果数量的上限

例如:db.student.find({name:”joe”},{“name”:1,”age”:1},2})

skip:跳过一定数据量的结果,设置第一条返回文档的偏移量

例如:db.student.find({name:”joe”},{“name”:1,”age”:1},2,1})

    1. ①find函数一次只能查询只能针对一个集合;②db.student.find()或db.student.find({})会返回所有文档;③排序就是sort函数:db.student.find().sort({name:1,age:-1});④db.collection.findOne()只会返回第一条数据
    2. 比较查询操作符

    1. 逻辑查询操作符

 

    1. 元素查询操作符

    1. 数据查询操作符
    2. 内嵌文档查询:①查询整个内嵌文档:当内嵌文档键值对的数量以及键值对的顺序都相同时,才会匹配②查询文档的某个字段  需要.

db.student.find({“address.city”:”Beijing”})

    1. 数组操作符

与位置无关:db.student.find({“score.成绩”: 80})

与位置有关:db.student.find({“scores.2.成绩”: 95})

    1. 游标
        • 提供的函数
        • 游标的生命周期:游标的创建,使用以及销毁三个阶段
        • 创建:var cursor = db.student.find().sort({age:1}).limit(2).skip(10);
        • db.serverStatus().metrics.cursor  查看当前系统的游标状态
    2. 模糊查询:使用$regex或者正则表达式

{<field>:{$regex:/pattern/,$options:’<options>’}};

{<field>: /pattern/<options>}

在$In中只能用正则;在隐式的$and只能用$regex; option包含x或s时,只能用$regex

    1. FindAndModIfy函数:

  • 索引
    1. mongdb索引的类型:

    1. mongdb索引的属性:唯一性,稀疏性,TTL属性
        • 唯一索引(Unique Index):创建db.collection.createIndex( <key and index type specification>, { unique: true } )

为复合索引设置唯一属性时,只能保证组合索引字段的唯一性,不能确保单个或索引字段自己的唯一性;id唯一索引是自动创建的不能被删除

        • 稀疏索引(spare index):db.student.createIndex({name:1}, {sparse:true})

指的是只为索引字段存在的文档建立索引,即使索引字段的值为null,但不会为索引字段不存在的文档建立索引。

        • TTL索引(time-to-live index):为文档设置一个超时时间,当达到预设值的时间后,该文档会被数据库自动删除。对于缓存非常有用db.eventlog.createIndex( { "lastModifiedDate": 1 }, { expireAfterSeconds: 3600 } )

复合键索引不具备生存时间特性

    1. Mongdb索引的管理:
        • 索引的创建(一旦创建就不能修改,除非删除重建,不能重复创建一个索引)db.collection.createIndex( <key and index type specification>, <options> )
  1. Keys 用来指明创建索引的字段以及排序方向:

db.student.createIndex({name:1,age:-1})

  1. Options:用来设置索引的属性以及其它辅助选项

db.student.createIndex({name:1,age:1},{name:’name_age’})

        • 索引的查看

查看集合拥有的索引db.collection.getIndexes()

查询建立索引的键名 db.collection.getIndexKeys()

        • 索引的重建

重建当前集合的所有索引 db.collection.reIndex()先删除在重建

查询索引的大小 db.a1.totalIndexSize() 

        • 索引的删除

db.collection.dropIndex(index)

index:可以是索引的名字,也可以是创建索引时的keys文档参数  db.student.dropIndex(‘name_age’)   //索引名

db.student.dropIndex({name:1,age-1})        //keys参数

删除集合中所有的索引 db.collection.dropIndexes() 

        • 索引的查询解释器

db.collection.find().explain()

db.stu.find({age:22}).explain()     db.stu.find({age:22}).explain(false)

db.stu.find({age:22}).explain(“queryPlanner”) queryPlanner:查询计划的选择器,首先进行查询分析,最终选择一个winningPlan是explain返回的默认层面。

 

hint函数:db.集合.find().hint(index) index参数可以是索引的名字(字符串)或者创建索引时使用的keys参数。

    Mongdb限制每个集合上最多只能创建64个索引

  • 特殊索引
    1. 2dsphere 球面索引-创建

    1. 2d平面索引

    1. 全文索引

  • 权限认证
    1. 创建管理员账号

db.createUser({ user: “zhangsan”,pwd: “zhangsan123”,roles:[{ role:

“userAdmin AnyDatabase ", db: "admin" }] })

    1. 密码认证:db.auth(“zhangsan”,”zhangsan123”)
    2. 授权:db.grantRolesToUser("accountUser01",[{role:"read", db:"stock" } ], { w: "majority" , wtimeout: 4000 } )
    3. 修改用户密码:

db.changeUserPassword("accountUser", "SOh3TbYhx8ypJPxmt1oOfL")

删除用户(只删除当前数据中的football用户)

    1. 删除账号:db.dropUser("football");
    2. 关闭mongdb服务:db.shutdownServer();
  • 聚合
    1. 聚合管道的概述
        • 聚合管道由阶段组成,文档在一个阶段处理完毕后,聚合管道会将结果传递给下一个阶段
        • 针对聚合功能提供三种方式:聚合管道,单目的聚合操作,MapReduce编程模式
        • MongoDB Shell使用db.collection.aggregate([{<stage>},…])来构建和使用聚合管道。
        • 聚合管道的作用:对文档进行过滤筛选符合条件的文档;对文档进行变换,改变文档输出格式
    2. 聚合管道操作符
        • $project

        • $match

        • $limit:{ $limit: <positive integer> }限制返回的文档数量

db.article.aggregate([ { $limit : 5 } ]);

        • $skip:{ $skip: <positive integer> }跳过指定数量的文档

db.article.aggregate( { $skip : 5 } );

        • $group:例如:db.books.aggregate( [ { $group : { _id : "$author", books: { $push: "$title" } } } ] )
        • $sort:{ $sort: { <field1>: <sort order>, <field2>: <sort order> ... } }

排序db.users.aggregate( [ { $sort : { age : -1, posts: 1 } } ] )

        • Out:{ $out: "<output-collection>" }

db.books.aggregate( [ { $group : { _id : "$author", books: { $push: "$title" } } }, { $out : "authors" } ] )

        • $unwind:{ $unwind: <field path> },参数是数组类型将文档按照数组字段拆分成多条文档,每条文档包含数组中的一个元素
        • $lookup:

        • 聚合管道表达式

    1. 单目的聚合操作

常用的主要有两个:count和distinct

  • 与Java

看雪梨TXT的第三题

 

  • GridFS文件系统
    1. GridFS是mongdb提供的二进制数据的存储解决方案,是专门为大数据文件存储提供的存储方案
    2. GridFS用两个集合来存储一个文件:fs.files 与 fs.chunks
    3. Mongofiles的使用:
        • 上传文件mongofiles  -d gfs put  d:/demo/baidu.jpg
        • 显示文件列表:mongofiles  -d gfs list
        • 下载文件:mongofiles  -d gfs get
        • 删除 delete  搜索search
  • 复制集
    1. MongoDB的复制至少需要两个节点。其中一个是主节点,负责处理客户端请求,其余的都是从节点,负责复制主节点上的数据。
    2. 各个节点的属性

    1. 复制集的搭建:①启动多个mongdb实例②连接任意一台mongdb实例(主节点)mongo –port27017 ③(主节点)初始化复制集 rs.initiate()④(主节点)查看复制集的状态 rs.status()⑤(主节点)另外两个从节点加入复制集rs.add(“127.0.0.1:27018”)
    2. 添加冲裁节点:①启动仲裁节点所需的mongdb实例②连接上主节点③添加仲裁节点到副本集中rs.addArb(“127.0.0.1:27020”)④查看复制集状态
    3. 将从节点变为仲裁者

1、确认该节点与所有客户端都断开连接2、关闭该从节点3、(主节点)将从节点从REPL的配置信息中删除rs.remove(“127.0.0.1:27019”)

4、(主节点)确认复制集已经没有该节点rs.conf()

5、将从节点的数据目录删除或者重命名6、创建新的目录供仲裁节点使用

7、启动仲裁节点所需的mongodb实例8、连接上主节点mongo --port 27018  9、添加仲裁节点到副本集中 10、查看复制集的状态

    1.  
  • 分片
    1. 分片的优势:使用分片来支持具有非常大的数据集和高吞吐量的操作的部署。
    2. 三种服务器:路由服务器,分片服务器,配置服务器
    3. 为了将一个集合的所有文档进行分片,mongdb通过shard key进行数据集的分割
    4. Mongdb将分片后的数据存在chunk
    5. 两种分片策略:哈希分片,范围分片
  • Redis简介
    1. redis的特性:①开源免费②支持持久化③存储类型丰富④支持数据备份
    2. redis的适用场合:①实时消息系统②排行榜③精准设定过期时间④计数器⑤最新N的数据操作
    3. redis相比memcached有哪些优势:①memcached所有的值均是简答的字符串,redis作为替代者,支持更为丰富的数据类型②redis的速度比memcached快很多③redis可以持久化其数据
    4. redis简介:本质上是一个key-value类型的内存数据库,很像memcached,整个数据库统统加载在内存当中进行操作,定期通过异步操作把数据库数据flush到硬盘上进行保存

 

  • Redis的数据类型及操作
    1. String

    1. List

    1. Hash 

    1. Set

    1. Zset

    1. HyperLogLog

  • Redis常用命令
    1. 键值相关命令:

 

    1. 服务器相关命令:

  • Redis高级特性
    1. 持久化
        • 快照是默认的持久化方式。这种方式是将内存中的数据以快照的方式写入到二进制文件中,默认的文件名为dump.rdb。
        • Redis 是一个持久化的内存数据库
        • Redis 提供了不同级别的持久化方式(内存的数据保存到磁盘上):
        • RDB(Redis DataBase)持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照(SnapShot )存储。
        • AOF(Append Only File)持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据,AOF命令以redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾,Redis还能对AOF文件进行后台重写,使得AOF文件的体积不至于过大。

 

    1. Rdb的优点与缺点

优点:①RDB是一个非常紧凑的文件②RDB在保存RDB文件时父进程唯一需要做的就是fork出一个子进程,接下来的工作全部由子进程来做,父进程不需要再做其他IO操作,所以RDB持久化方式可以最大化redis的性能.③与AOF相比,在恢复大的数据集的时候,RDB方式会更快一些

缺点:①数据丢失风险大 ②RDB需要经常fork子进程来保存数据集到硬盘上,当数据集比较大的时候,fork的过程是非常耗时的,可能会导致Redis在一些毫秒级内不能响应客户端的请求

    1. Aof的优点与缺点

优点:①AOF文件是一个只进行追加的日志文件 ②使用AOF 会让你的Redis更加灵活: 你可以使用不同的fsync策略 ③redis可以在 AOF 文件体积变得过大时,自动地在后台对 AOF 进行重写 ④AOF文件有序地保存了对数据库执行的所有写入操作, 这些写入操作以 Redis 协议的格式保存, 因此 AOF 文件的内容非常容易被人读懂, 对文件进行分析也很轻松

缺点:①对于相同的数据集来说,AOF 文件的体积通常要大于 RDB 文件的体积 ②根据所使用的 fsync 策略,AOF 的速度可能会慢于 RDB

    1. Redis事务的相关命令有哪几个 ①MULTI②EXEC③DISCARD④WATCH
    2. 主从复制
      1. 主从复制原理

通过主从复制可以允许多个slave server拥有和master server相同的数据库副本。     主从复制特点:

        • master可以拥有多个slave
        • 多个slave可以连接同一个master外,还可以互相连接
        • 主从复制不会阻塞master,在同步数据时,master可以继续处理client请求   提高系统的伸缩性
      • 主从复制过程
        • slave与master建立连接,发送sync同步命令 master会启动一个后台进程,将数据库快照保存到文件中,同时master主进程会开始收集新的写命令并缓存。后台完成保存后,就将此文件发送给slave slave将此文件保存到硬盘上
    • Redis发布/订阅(RUB/SUB)

    1. 安全性:设置客户端连接后进行任何命令前需要使用的密码
    2. Redis-Sentinel机制    故障切换的原理:

以上是关于超硬核!兔兔阿里p7学长给的面试知识库的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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