Mysql 常見面試題
1.索引
1.什麼是索引？
索引是對數據庫中一個或者多個值進行排序的數據結構，以便實現快速查詢
2.Mysql索引是如何實現的？
mysql索引使用的是B+樹，主要是查詢效率高，時間複雜度是O(log N),可以充分利用磁盤預讀的特性，樹可以有多個孩子節點，並且樹深度很小，葉子節點有序且存儲數據
3.爲什麼選擇B+樹作爲索引結構？
- hash索引：hash索引的底層是哈希表，因爲hash表是存儲key和value鍵值對的，所以區間查詢無法通過hash索引實現，需要做全表掃描，所以hash索引只適用於等值查詢的場景，而B+樹是一種多路平衡查找樹，節點是天然有序的(左孩子小於父節點，右孩子大於父節點)，對於範圍查詢的時候不需要做全表掃描
- 二叉查找樹：解決了排序的基本問題，但是無法保證平衡，可能會退化爲鏈表
- 平衡二叉樹：通過旋轉操作解決了平衡問題，但是旋轉操作效率太低
- 紅黑樹：通過捨棄嚴格的平衡和引入紅黑節點，解決了平衡二叉樹旋轉效率太低的問題，但在磁盤的場景下，樹的高度還是太高了，IO次數太多
- B樹：非葉子節點會存儲數據，內存佔用較高
- B+樹：在B樹的基礎上，將非葉節點改造爲不存儲數據的純索引節點，進一步降低了樹的高度，此外，將葉節點使用指針連接成鏈表，範圍查詢更加高效
4.mysql爲什麼加了索引可以加快查詢？
因爲使用索引後可以不用掃描整個表來定位某行數據，可以先通過索引表找到改行對應的物理地址然後訪問相應數據
5.索引的優點和缺點
優點：
- 可以加快檢索數據的速度，減少IO次數
- 可以加快數據的分組與排序操作
- 可以加速表和表之間的連接，因爲掃描整個表的索引消耗的時間遠遠比掃描整個表的時間要少
缺點：
- 空間方面：索引本身也是表，會佔用存儲空間，索引佔用的空間是數據表的1.5倍
- 時間方面：創建和維護索引都需要時間，數據量越多，消耗的時間也越多，對數據進行增刪改查都需要動態維護索引
6.mysq的索引主要有哪些？
- 唯一索引：不允許出現相同的值，可以是NULL
- 普通索引：允許出現相同值
- 主鍵索引：不允許出現相同值，不可以是NULL
- 全文索引：針對值中的某個單詞查詢，解決海量數據模糊查詢的問題
- 組合索引：實際上是將多個字段建到一個索引裏，列值的組合必須唯一
7.使用組合索引有什麼好處？
- 空間開銷更小：建立一個N字段的組合索引，功能相當於建立了N個索引，但開銷會小很多
- 覆蓋索引：這樣有些查詢僅通過索引就能獲得結果，不必再從表中獲取，稱之爲實現了索引覆蓋，是提升性能的優化手段之一
- 效率更高：索引列越多，通過索引篩選出數據更快
8.mysql組合索引最左匹配原則
最左匹配原則：即最左優先，在檢索數據時，從組合索引的最左邊開始匹配，然後一直向右匹配，直到遇到範圍查詢(即<,>,between,like)就停止匹配
比如a=3 and b=4 and c>5 and d=6，abcd建立組合索引，d就用不到索引了，因爲c>5是範圍查詢，根據最左匹配原則，在c時就停止匹配所以d就用不到索引了
9.什麼叫做索引失效？什麼情況下會失效？如何判斷是否失效？
索引失效：檢索時因爲某些特別操作導致用不上索引，稱之爲索引失效
什麼情況下索引會失效？
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對索引字段做任何計算，函數操作
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SELECT * FROM user WHERE age = age+1
-
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對索引列做範圍性操作，比如>,<,!=
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使用like通配符，並且%在數據左側時,注意,%在數據右側時索引並不會失效
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SELECT * FROM user WHERE name like "%小"
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查詢中存在類型轉換時
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違法最左前綴法則時
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where對null判斷
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or操作至少有一個字段沒有索引
判斷索引是否失效：explain命令執行sql語句，type爲all代表失效
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失效：
![]()
-
有效：
![]()
7.聚集索引和非聚集索引的區別？
-
聚集索引：決定表中數據的物理順序，邏輯順序和物理順序是一樣的，一張表只能有一個，聚集索引對範圍查找特別有效，因爲其數據是物理相鄰的，可以加快範圍查找的速度
-
非聚集索引：決定表中數據的邏輯順序，但和其記錄的物理順序不一定一致
聚集索引的葉子節點是數據節點，非聚集索引的葉子節點仍是索引節點，通過一個指針再指向數據塊
8.什麼字段適合創建索引？
- 經常做查詢的字段
- 經常做表連接的字段
- 經常需要排序，分組或過濾的字段，即出現在order by，group by，discinct
2.事務
1.什麼叫事務？
一系列操作的集合，要麼都執行，要麼都不執行
2.事務有什麼特性？
ACID特性
- 原子性：事務是一個原子的操作單元，其對數據的修改，要麼全都執行，要麼全都不執行
- 一致性：事物把系統從一個一致狀態轉變爲另外一個一致狀態，即事物完成後，所有數據必須符合業務規範
- 隔離性：多個事物併發執行時，一個事物的執行不應該影響其他事物的執行，即事物以相互隔離的方式執行，事物以外的實體無法知道事物過程的中間狀態，防止數據損壞
- 持久性：事物提交以後，事物必須以一種持久性方式存儲起來，一旦事物完成，無論發生什麼系統錯誤，它的結果都不應該受到影響，這樣就能從任何系統崩潰中恢復過來，通常情況下，事物結果被寫到持久化存儲器中
3.事務隔離的級別有哪幾種？
隔離級別：一個session中的事務可能對另一個session中的事務的影響
總共有四個隔離級別
- 讀未提交：一個事務可以讀取其他事務未提交的數據，最低級別，存在髒讀問題
- 讀已提交：一個事務要等另一個事務提交後才能讀取數據，可避免髒讀的發生，但不能避免不可重複讀問題
- 可重複讀：在開始讀取數據（事務開啓）時，不再允許修改操作，可避免髒讀、不可重複讀問題，但不能避免幻讀問題
- 串行：事務串行執行，可避免髒讀，不可重複讀，幻讀，但效率比較低
mysql的默認隔離級別是可重複讀，隔離級別越高，併發越低
4.事務的併發可能會出現什麼問題？
- 丟失更新：A事務的更新覆蓋了B事務的更新
- 髒讀：A事務讀取了B事務寫但未提交的數據
- 不可重複讀：同樣條件下兩次讀取結果不同，也就是兩次讀取期間，數據被其他事務篡改了
- 幻讀：同樣條件下讀取出的記錄數量不一樣，新增或減少了一些記錄
5.如何解決幻讀問題？
- 方法1：將事務的隔離級別設置成串化，但效率太低
- 方法2：通過next-key lock
- 即在當前讀事務開啓時，給涉及到的行加寫鎖，防止寫操作，給涉及到的行兩端加Gap lock間隙鎖防止新增的行寫入
- 但是next-key lock在併發情況下經常造成死鎖問題，死鎖的檢測和處理也會花費時間，一定程度上影響併發量
實際上很多項目實際上不會用到上面兩種方法，串化性能差，有的時候其實幻讀問題是可以接受的