幾道常見SQL面試題

前言
今天樓主給大家列一下關於MySQL數據庫幾個常見面試題,如果大家對其中的問題感興趣,可以自行擴展研究。

  1. UNION ALL 與 UNION 的區別
    UNION和UNION ALL關鍵字都是將兩個結果集合併爲一個。

UNION在進行錶鏈接後會篩選掉重複的記錄,所以在錶鏈接後會對所產生的結果集進行排序運算,刪除重複的記錄再返回結果。

而UNION ALL只是簡單的將兩個結果合併後就返回。

由於UNION需要排序去重,所以 UNION ALL 的效率比 UNION 好很多。

  1. TRUNCATE 與 DELETE 區別
    TRUNCATE 是DDL語句,而 DELETE 是DML語句。

TRUNCATE 是先把整張表drop調,然後重建該表。而 DELETE 是一行一行的刪除,所以 TRUNCATE 的速度肯定比 DELETE 速度快。

TRUNCATE 不可以回滾,DELETE 可以。

TRUNCATE 執行結果只是返回0 rows affected,可以解釋爲沒有返回結果。

TRUNCATE 會重置水平線(自增長列起始位),DELETE 不會。

TRUNCATE 只能清理整張表,DELETE 可以按照條件刪除。

一般情景下,TRUNCATE性能比DELETE好一點。

  1. TIMESTAMP 與 DATETIME 的區別
    相同點

TIMESTAMP 列的顯示格式與 DATETIME 列相同。顯示列寬固定在19字符,並且格式爲YYYY-MM-DD HH:MM:SS。

不同點

TIMESTAMP

4個字節存儲,時間範圍:1970-01-01 08:00:01~2038-01-19 11:14:07。

值以UTC格式保存,涉及時區轉化,存儲時對當前的時區進行轉換,檢索時再轉換回當前的時區。

DATETIME

8個字節存儲,時間範圍:1000-10-01 00:00:00~9999-12-31 23:59:59。

實際格式存儲,與時區無關。

  1. 什麼是聯合索引
    兩個或更多個列上的索引被稱作聯合索引,聯合索引又叫複合索引。
  2. 爲什麼要使用聯合索引
    減少開銷:建一個聯合索引(col1,col2,col3),實際相當於建了(col1),(col1,col2),(col1,col2,col3)三個索引。減少磁盤空間的開銷。

覆蓋索引:對聯合索引(col1,col2,col3),如果有如下的sql: select col1,col2,col3 from test where col1=1 and col2=2。那麼MySQL可以直接通過遍歷索引取得數據,而無需回表,這減少了很多的隨機io操作。覆蓋索引是主要的提升性能的優化手段之一。

效率高:索引列越多,通過索引篩選出的數據越少。有1000W條數據的表,有如下sql select from table where col1=1 and col2=2 and col3=3,假設假設每個條件可以篩選出10%的數據,如果只有單值索引,那麼通過該索引能篩選出1000W 10%=100w條數據,然後再回表從100w條數據中找到符合col2=2 and col3= 3的數據,然後再排序,再分頁;如果是聯合索引,通過索引篩選出1000w 10% 10% 10%=1w,效率得到明顯提升。

  1. MySQL 聯合索引最左匹配原則
    在 MySQL 建立聯合索引時會遵循最左前綴匹配的原則,即最左優先,在檢索數據時從聯合索引的最左邊開始匹配。

MySQL 會一直向右匹配直到遇到範圍查詢(>、<、between、like)就停止匹配,比如a = 1 and b = 2 and c > 3 and d = 4 如果建立(a,b,c,d)順序的索引,d是用不到索引的,如果建立(a,b,d,c)的索引則都可以用到,a,b,d的順序可以任意調整。

= 和 in 可以亂序,比如a = 1 and b = 2 and c = 3 建立(a,b,c)索引可以任意順序,mysql的查詢優化器會幫你優化成索引可以識別的形式。

  1. 什麼是聚集和非聚集索引
    聚集索引就是以主鍵創建的索引。

非聚集索引就是以非主鍵創建的索引。

  1. 什麼是覆蓋索引
    覆蓋索引(covering index)指一個查詢語句的執行只用從索引頁中就能夠取得(如果不是聚集索引,葉子節點存儲的是主鍵+列值,最終還是要回表,也就是要通過主鍵再查找一次),避免了查到索引後,再做回表操作,減少I/O提高效率。

可以結合第10個問題更容易理解。

  1. 什麼是前綴索引
    前綴索引就是對文本的前幾個字符(具體是幾個字符在創建索引時指定)創建索引,這樣創建起來的索引更小。但是MySQL不能在ORDER BY或GROUP BY中使用前綴索引,也不能把它們用作覆蓋索引。

創建前綴索引的語法:

ALTER TABLE table_name ADD
KEY(column_name(prefix_length))

  1. InnoDB 與 MyISAM 索引存儲結構的區別
    MyISAM索引文件和數據文件是分離的,索引文件僅保存數據記錄的地址。

而在InnoDB中,表數據文件本身就是按B+Tree組織的一個索引結構,這棵樹的葉節點data域保存了完整的數據記錄。這個索引的key是數據表的主鍵,因此InnoDB表數據文件本身就是主索引,所以必須有主鍵,如果沒有顯示定義,自動爲生成一個隱含字段作爲主鍵,這個字段長度爲6個字節,類型爲長整型。

InnoDB的輔助索引(Secondary Index,也就是非主鍵索引)存儲的只是主鍵列和索引列,如果主鍵定義的比較大,其他索引也將很大。

MyISAM引擎使用B+Tree作爲索引結構,索引文件葉節點的data域存放的是數據記錄的地址,指向數據文件中對應的值,每個節點只有該索引列的值。

MyISAM主索引和輔助索引(Secondary key)在結構上沒有任何區別,只是主索引要求key是唯一的,輔助索引可以重複,(由於MyISAM輔助索引在葉子節點上存儲的是數據記錄的地址,和主鍵索引一樣,所以不需要再遍歷一次主鍵索引)。

簡單的說:

主索引的區別:InnoDB的數據文件本身就是索引文件。而MyISAM的索引和數據是分開的。

輔助索引的區別:InnoDB的輔助索引data域存儲相應記錄主鍵的值而不是地址。而MyISAM的輔助索引和主索引沒有多大區別。

  1. 爲什麼儘量選擇單調遞增數值類型的主鍵
    InnoDB中數據記錄本身被存於主索引(B+樹)的葉子節點上。這就要求同一個葉子節點內(大小爲一個內存頁或磁盤頁)的各條數據記錄按主鍵順序存放,因此每當有一條新的記錄插入時,MySQL會根據其主鍵將其插入適當的結點和位置,如果頁面達到裝載因子(InnoDB默認爲15/16),則開闢一個新的頁。

如果使用自增主鍵,那麼每次插入新的記錄,記錄就會順序添加到當前索引結點的後續位置,當一頁寫滿,就會自動開闢一個新的頁,這樣就會形成一個緊湊的索引結構,近似順序填滿。由於每次插入時也不需要移動已有數據,因此效率很高,也不會增加很多開銷在維護索引上。

如果使用非自增主鍵,由於每次插入主鍵的值近似於隨機,因此每次新紀錄都要被插入到現有索引頁的中間某個位置,此時MySQL不得不爲了將新記錄查到合適位置而移動元素,甚至目標頁可能已經被回寫到磁盤上而從緩存中清掉,此時又要從磁盤上讀回來,這增加了很多開銷,同時頻繁的移動、分頁操作造成了大量的碎片,得到了不夠緊湊的索引結構,後續不得不通過 OPTIMIZE TABLE 來重建表並優化填充頁面。

簡單的說:

索引樹只能定位到某一頁,每一頁內的插入還是需要通過比較、移動插入的。所以有序主鍵可以提升插入效率。

  1. 建表時,int 後面的長度的意義
    int佔多少個字節,已經是固定的了,長度代表了顯示的最大寬度。如果不夠會用0在左邊填充,但必須搭配zerofill使用。也就是說,int的長度並不影響數據的存儲精度,長度只和顯示有關。
  2. SHOW INDEX 結果字段代表什麼意思
    Table:

表名。

Non_unique:

0:該索引不含重複值。

1:該索引可含有重複值。

Key_name:

索引名稱,如果是註解索引,名稱總是爲PRIMARY。

Seq_in_index:

該列在索引中的序號,從 1 開始。例如:存在聯合索引 idx_a_b_c (a,b,c),則a的Seq_in_index=1,b=2,c=3。

Column_name:

列名。

Collation:

索引的排列順序:A(ascending),D (descending),NULL (not sorted)。

Cardinality:

一個衡量該索引的唯一程度的值,可以使用ANALYZE TABLE(INNODB) 或者 myisamchk -a(MyISAM)更新該值。

如果表記錄太少,該字段的意義不大。一般情況下,該值越大,索引效率越高。

Sub_part:

對於前綴索引,用於索引的字符個數。如果整個字段都加上了索引,則顯示爲NULL。

Null:

YES:該列允許NULL值。

'':該列不允許NULL值。

Index_type:

索引類型,包括(BTREE, FULLTEXT, HASH, RTREE)。

如何解決like'%字符串%'時索引失效?

LIKE問題:like 以通配符開頭 ('%abc…'),mysql索引失效會變成全表掃描的操作。

罪魁禍首是%,不是LIKE,LIKE 條件是 type = range 級別

%xxx%:全表掃描

%xxx:全表掃描

xxx%:range

解決辦法:

使用覆蓋索引,可以由 ALL 變爲INDEX,爲啥呢?覆蓋索引之後就能使用使用索引進行全表掃描。這裏要注意一下,使用符合索引的時候,命中一個字段就可以,不用全部命中。

  1. MySQL高效分頁
    存在SQL:SELECT * FROM ttl_product_info ORDER BY id LIMIT N,M。其中 LIMIT N,M 存在的問題最大:取出N+M行,丟棄前N行,返回 N ~ N+M 行的記錄,如果N值非常大,效率極差(表記錄1500w,N=10000000,M=30 需要9秒)。

解決辦法:SQL:SELECT id FROM ttl_product_info WHERE id > N LIMIT M,id 列是索引列,id > N屬於 range 級別,效率自然高,然後從位置開始取30條記錄,效率極高(表記錄1500w,N=10000000,M=30,需要0.9毫秒)。

當然想要實現上述效果的前提是:

id是唯一索引,而且單調遞增。

N 的值是上一次查詢的記錄的最後一條id,(需要前端保存一下,不能直接用傳統的方法獲得)

不支持跨頁查詢,只能按照第1,2,3,4頁這樣查詢逐頁查詢。

總結
爲了保持文章結構的完整性,這裏強行加上一段總結。。。

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