面试之mysql数据库篇

Posted 2021-07-21 java学习法

1:mysql五种索引

mysql目前主要有以下几种数据类型：普通索引，唯一索引，主键索引，组合索引，全文索引。

2：mysql事务性（ACID）

原子性、一致性、隔离性、持久性

3：mysql事务隔离级别

读未提交（read-uncommitted）

不可重复读（read-committed）----oracle默认

可重复读（repeatable-read）----mysql默认

串行化（serializable）

4：mysql数据库中MyISAM存储引擎和InnoDB存储引擎的区别

Mysql 在5.5之前默认使用 MyISAM 存储引擎，之后使用 InnoDB 。查看当前存储引擎：

show variables like '%storage_engine%';

MyISAM 操作数据都是使用的表锁，你更新一条记录就要锁整个表，导致性能较低，并发不高。当然同时它也不会存在死锁问题。

而 InnoDB 与 MyISAM 的最大不同有两点：一是 InnoDB 支持事务；二是 InnoDB 采用了行级锁。也就是你需要修改哪行，就可以只锁定哪行。

5：BTree和B+Tree比较

首先，B+树的查找和Ｂ树一样，起始于根节点，自顶向下遍历树。

不同的是，B+树中间节点不存储数据，只有键值和指针，而Ｂ树每个结点要存储键值和实际数据，这就意味着同样的大小的磁盘块B+树可以容纳更多节点元素，在相同的数据量下，B+树更加“矮胖”，IO操作更少 。

现代操作系统中，磁盘的存储结构使用的是B+树机制，MySQL的InnoDB引擎的存储方式也是B+树机制。

6.索引什么时候会失效 
（1） 如果MySQL估计使用索引比全表扫描更慢，则不使用索引。例如，如果列key均匀分布在1和100之间，下面的查询使用索引就不是很好：select

* from table_name where key>1 and key<90;

（2）如果like是以‘%’开始的，则该列上的索引不会被使用。例如select * from table_name where key1 like'%a'；该查询即使key1上存在索引，也不会被使用。这种模糊查询再加个%，谁知道你要查啥啊。

（3）用or分隔开的条件，如果or前的条件中的列有索引，而后面的列没有索引，那么涉及到的索引都不会被用到，例如：select * from table_name where key1='a' or key2='b';如果在key1上有索引而在key2上没有索引，则该查询也不会走索引。要想使用or,又想让索引生效，只能将or条件中的每个列都加上索引。

（4）复合索引，如果索引列不是复合索引的第一部分，则不使用索引（即不符合最左前缀），例如，复合索引为(key1,key2),则查询select * from table_name where key2='b';将不会使用索引

（5）如果列为字符串，则where条件中必须将字符常量值加引号，否则即使该列上存在索引，也不会被使用。例如,select * from table_name where key1=1;如果key1列保存的是字符串，即使key1上有索引，也不会被使用

7：什么是死锁？怎么解决？

官方定义如下：两个事务都持有对方需要的锁，并且在等待对方释放，并且双方都不会释放自己的锁。

Mysql有两种死锁的处理方式：

（1）等待，直到超时（innodb_lock_wait_timeout=50s)

  (2)   发起死锁检测，主动回滚一条事务，让其他事务继续执行。

         （innodb_deadlock_detect=on)

由于性能原因，一般都是使用死锁检测来进行处理死锁。

（3）加更新锁（mysql不存在更新锁，有的数据库引入了，如Mssql。

死锁检测

死锁检测的原理是构建一个以事务为顶点、锁为边的有向图，判断有向图是否存在环，存在即有死锁。

回滚

检测到死锁之后，选择插入更新或者删除的行数最少的事务回滚，基于 INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TRX 表中的 trx_weight 字段来判断。

减少死锁：

• 使用事务，不使用 lock tables 。

• 保证没有长事务。

• 操作完之后立即提交事务，特别是在交互式命令行中。

• 如果在用 (SELECT ... FOR UPDATE or SELECT ... LOCK IN SHARE MODE)，尝试降低隔离级别。

• 修改多个表或者多个行的时候，将修改的顺序保持一致。

• 创建索引，可以使创建的锁更少。

• 最好不要用 (SELECT ... FOR UPDATE or SELECT ... LOCK IN SHARE MODE)。

如果上述都无法解决问题，那么尝试使用 lock tables t1, t2, t3 锁多张表

具体答案参考：https://m.jb51.net/article/159737.htm

锁类型介绍：

MySQL有三种锁的级别：页级、表级、行级。

表级锁(锁定整个表)：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高,并发度最低。

行级锁（锁定一行）：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。

页面锁（锁定一页）：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般//mysql一页16kb

还有一些相关名词：

共享锁（S锁，MyISAM 叫做读锁）

排他锁（X锁，MyISAM 叫做写锁）

悲观锁（抽象性，不真实存在这个锁）

乐观锁（抽象性，不真实存在这个锁）

8：悲观锁和乐观锁怎么实现？

1.使用悲观锁（其实说白了也就是排他锁）

例如程序A在查询库存数时使用排他锁

（select * from table where id=10 for update）

必须等本次事务提交之后，程序B，C...才能执行，这样保证了数据不会被其他事务修改。Mysql有个问题是select...for updata语句执行中所有扫描过的行都会 被锁上，因此在Mysql中用悲观锁必须确定走了索引，而不是全表扫描，否则将会把整个数据表锁住。

2.使用乐观锁（版本号机制）

一般是在该商品表添加version版本字段或者timestamp时间戳字段或者CAS

程序A查询后，执行更新变成了：

update table set num=num-1，version= version+1 where id=100 andversion=#{version};

一般是说在数据表中加上一个数据库版本号version字段，在表述数据被修改的次数当数据被修改时，它的version 值会加1。

如：

当然线程A需要更新数据值时，在读取数据的同时也会读取 version 值，在提交更新时，若刚才读取到的 version 值为当前数据库中的 version 值相等时才更新，否则重试更新操作，直到更新成功。

9:CAS

前言：

CAS，即 Compare And Swap(比较与交换)，是一种无锁算法，基于硬件原语实现，能够在不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步。jdk中的java.util.concurrent.atomic包中的原子类就是通过CAS来实现了乐观锁。

CAS的原理CAS，Conmpare And Swap，英文翻译过来就是“比较和交换”。它的过程是3步，第一步是读值，第二步比较值，看值和自己刚刚读的一不一样，第3步是修改，如果值跟自己读的一样，就修改。CAS最经典的实现类就是AtomicInteger。比如2个线程同时要对AtomicInteger加1，A线程读旧值，是0，B线程也读旧值，是0，A这时执行CAS操作，比较值，发现值和刚刚自己读的一样，都是0，然后它修改值为1；B线程执行CAS操作，比较值，发现值和刚刚自己读的不一样，变成1了，它相当于又读了一遍旧值，将自己内存中的旧值改为1，然后继续执行CAS操作。CAS在底层的硬件级别给你保证一定是原子的，同一时间只有一个线程可以执行CAS，先比较再设置，其他的线程的CAS同时间去执行此时会失败。CAS的bug是会出现的问题 ABA 空循环。如果要解决ABA 问题，可以使用AtomicStampedReference类, 它内部用类似创建版本号的方式来解决 ABA 问题。

10：SQL的select语句完整的执行顺序

1、from 子句组装来自不同数据源的数据；

2、where 子句基于指定的条件对记录行进行筛选；

3、group by 子句将数据划分为多个分组；

4、使用聚集函数进行计算；

5、使用 having 子句筛选分组；

6、计算所有的表达式；

7、select 的字段；

8、使用 order by 对结果集进行排序。