Mysql理论面试

1.数据库三大范式通俗解释

一范式就是属性不可分割。属性是什么?就是表中的字段。
不可分割的意思就按字面理解就是最小单位,不能再分成更小单位了。
这个字段只能是一个值,不能被拆分成多个字段,否则的话,它就是可分割的,就不符合一范式。
不过能不能分割并没有绝对的答案,看需求,也就是看你的设计目标而定。
举例:
学生信息组成学生信息表,有姓名、年龄、性别、学号等信息组成。
姓名不可拆分吧?所以可以作为该表的一个字段。
但我要说这个表要在国外使用呢?人家姓和名要分开,都有特别的意义,所以姓名字段是可拆分的,分为姓字段和名字段。
简单来说,一范式是关系数据库的基础,但字段是否真的不可拆分,根据你的设计目标而定。


二范式就是要有主键,要求其他字段都依赖于主键。
为什么要有主键?没有主键就没有唯一性,没有唯一性在集合中就定位不到这行记录,所以要主键。
其他字段为什么要依赖于主键?因为不依赖于主键,就找不到他们。更重要的是,其他字段组成的这行记录和主键表示的是同一个东西,而主键是唯一的,它们只需要依赖于主键,也就成了唯一的。
如果有同学不理解依赖这个词,可以勉强用“相关”这个词代替,也就是说其他字段必须和它们的主键相关。因为不相关的东西不应该放在一行记录里。
举例:
学生信息组成学生表,姓名可以做主键么?
不能!因为同名的话,就不唯一了,所以需要学号这样的唯一编码才行。
那么其他字段依赖于主键是什么意思?
就是“张三”同学的年龄和性别等字段,不能存储别人的年龄性别,必须是他自己的,因为张三的学号信息就决定了,这行记录归张三所有,不能给无关人员使用。


三范式就是要消除传递依赖,方便理解,可以看做是“消除冗余”。
消除冗余应该比较好理解一些,就是各种信息只在一个地方存储,不出现在多张表中。
比如说大学分了很多系(中文系、英语系、计算机系……),这个系别管理表信息有以下字段组成:
系编号,系主任,系简介,系架构。
那么再回到学生信息表,张三同学的年龄、性别、学号都有了,我能不能把他的系编号,系主任、系简介也一起存着?
如果你问三范式,当然不行,因为三范式不同意。
因为系编号,系主任、系简介已经存在系别管理表中,你再存入学生信息表,就是冗余了。
三范式中说的传递依赖,就出现了。
这个时候学生信息表中,系主任信息是不是依赖于系编号了?而这个表的主键可是学号啊!
所以按照三范式,处理这个问题的时候,学生表就只能增加一个系编号字段。
这样既能根据系编号找到系别信息,又避免了冗余存储的问题。
 

2.脏读&不可重复读&幻读

脏读: 是指事务T1将某一值修改,然后事务T2读取该值,此后T1因为某种原因撤销对该值的修改,这就导致了T2所读取到的数据是无效的。

不可重复读 :是指在数据库访问时,一个事务范围内的两次相同查询却返回了不同数据。在一个事务内多次读同一数据。在这个事务还没有结束时,另外一个事务也访问该同一数据。那么在第一个事务中的两次读数据之间,由于第二个事务的修改,第一个事务两次读到的的数据可能是不一样的。这样在一个事务内两次读到的数据是不一样的,因此称为是不可重复读。

幻读: 是指当事务不是独立执行时发生的一种现象,比如第一个事务对一个表中的数据进行了修改,这种修改涉及到表中的全部数据行。同时,第二个事务也修改这个表中的数据,这种修改是向表中插入一行新数据。那么就会发生,操作第一个事务的用户发现表中还有没有修改的数据行,就好象发生了幻觉一样。 

不可重复读&幻读区别:

如果使用锁机制来实现这两种隔离级别,在可重复读中,该sql第一次读取到数据后,就将这些数据加锁,其它事务无法修改这些数据,就可以实现可重复读了。但这种方法却无法锁住insert的数据,所以当事务A先前读取了数据,或者修改了全部数据,事务B还是可以insert数据提交,这时事务A就会发现莫名其妙多了一条之前没有的数据,这就是幻读,不能通过行锁来避免。需要Serializable隔离级别 ,读用读锁,写用写锁,读锁和写锁互斥,这么做可以有效的避免幻读、不可重复读、脏读等问题,但会极大的降低数据库的并发能力。

不可重复读重点在于update和delete,而幻读的重点在于insert。如何通过锁机制来解决他们产生的问题。

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3.索引(-----------------------------)

数据库索引,是数据库管理系统中一个排序的数据结构,以协助快速查询、更新数据库表中数据。索引的实现通常使用 B_TREE。B_TREE 索引加速了数据访问,因为存储引擎不会再去扫描整张表得到需要的数据;相反,它从根节点开始,根节点保存了子节点的指针,存储引擎会根据指针快速寻找数据。
MyISAM引擎使用B+Tree作为索引结构,叶节点的data域存放的是数据记录的地址,即:MyISAM索引文件和数据文件是分离的,MyISAM的索引文件仅仅保存数据记录的地址。MyISAM中索引检索的算法为首先按照B+Tree搜索算法搜索索引,如果指定的Key存在,则取出其data域的值,然后以data域的值为地址,读取相应数据记录。MyISAM的索引方式也叫做“非聚集”的。

InnoDB引擎也使用B+Tree作为索引结构,但是InnoDB的数据文件本身就是索引文件,叶节点data域保存了完整的数据记录。这个索引的key是数据表的主键,因此InnoDB表数据文件本身就是主索引。这种索引叫做“聚焦索引”。InnoDB的辅助索引的data域存储相应记录主键的值而不是地址。换句话说,InnoDB的所有辅助索引都引用主键作为data域。聚集索引这种实现方式使得按主键的搜索十分高效,但是辅助索引搜索需要检索两遍索引:首先检索辅助索引获得主键,然后用主键到主索引中检索获得记录。InnoDB的索引实现后,不建议使用过长的字段作为主键,因为所有辅助索引都引用主索引,过长的主索引会令辅助索引变得过大。在Innodb中也不建议使用非单调的字段作为主键,因为InnoDB数据文件本身是一颗B+Tree,非单调的主键会造成在插入新记录时数据文件为了维持B+Tree的特性而频繁的分裂调整,十分低效,建议使用自增字段作为主键。

4.mysql锁机制  

MySQL数据库(InnoDB引擎)默认

乐观锁
乐观锁不是数据库自带的,需要我们自己去实现。乐观锁是指操作数据库时(更新操作),想法很乐观,认为这次的操作不会导致冲突,在操作数据时,并不进行任何其他的特殊处理(也就是不加锁),而在进行更新后,再去判断是否有冲突了。

通常实现是这样的:在表中的数据进行操作时(更新),先给数据表加一个版本(version)字段,每操作一次,将那条记录的版本号加1。也就是先查询出那条记录,获取出version字段,如果要对那条记录进行操作(更新),则先判断此刻version的值是否与刚刚查询出来时的version的值相等,如果相等,则说明这段期间,没有其他程序对其进行操作,则可以执行更新,将version字段的值加1;如果更新时发现此刻的version值与刚刚获取出来的version的值不相等,则说明这段期间已经有其他程序对其进行操作了,则不进行更新操作。

举例:

下单操作包括3步骤:

1.查询出商品信息

select (status,status,version) from t_goods where id=#{id}

2.根据商品信息生成订单

3.修改商品status为2

update t_goods 

set status=2,version=version+1

where id=#{id} and version=#{version};

除了自己手动实现乐观锁之外,现在网上许多框架已经封装好了乐观锁的实现,如hibernate

悲观锁

与乐观锁相对应的就是悲观锁了。悲观锁就是在操作数据时,认为此操作会出现数据冲突,所以在进行每次操作时都要通过获取锁才能进行对相同数据的操作,这点跟java中的synchronized很相似,所以悲观锁需要耗费较多的时间。另外与乐观锁相对应的,悲观锁是由数据库自己实现了的,要用的时候,我们直接调用数据库的相关语句就可以了。

参照:https://blog.csdn.net/puhaiyang/article/details/72284702

 

 

 

 

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