杨校老师课堂之MySQL数据库面试题【开发工程师面试前必看】

1.说一说三大范式

「第一范式」：数据库中的字段具有「原子性」，不可再分，并且是单一职责

「第二范式」：「建立在第一范式的基础上」，第二范式要求数据库表中的每个实例或行必须「可以被惟一地区分」。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。这个惟一属性列被称为主键>

「第三范式」：「建立在第一，第二范式的基础上」，确保每列都和主键列直接相关，而不是间接相关不存在其他表的非主键信息

但是在我们的日常开发当中，「并不是所有的表一定要满足三大范式」，有时候冗余几个字段可以少关联几张表，带来的查询效率的提升有可能是质变的

2.MyISAM 与 InnoDB 的区别是什么？

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1.「 InnoDB支持事务，MyISAM不支持」。「InnoDB 支持外键，而 MyISAM 不支持」。
2. 「InnoDB是聚集索引」，使用B+Tree作为索引结构，数据文件是和索引绑在一起的，必须要有主键。「MyISAM是非聚集索引」，也是使用B+Tree作为索引结构，索引和数据文件是分离的，索引保存的是数据文件的指针。主键索引和辅助索引是独立的。
3. 「InnoDB 不保存表的具体行数」。
4. 「MyISAM 用一个变量保存了整个表的行数」。
5. Innodb 有「redolog」日志文件，MyISAM 没有
6. 「Innodb存储文件有frm、ibd，而Myisam是frm、MYD、MYI」

Innodb：frm是表定义文件，ibd是数据文件
Myisam：frm是表定义文件，myd是数据文件，myi是索引文件

「InnoDB 支持表、行锁，而 MyISAM 支持表级锁」
「InnoDB 必须有唯一索引(主键)」,如果没有指定的话 InnoDB 会自己生成一个隐藏列Row_id来充当默认主键，「MyISAM 可以没有」

3.为什么推荐使用自增 id 作为主键？

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１.普通索引的 B+ 树上存放的是主键索引的值，如果该值较大，会「导致普通索引的存储空间较大」

２.使用自增 id 做主键索引新插入数据只要放在该页的最尾端就可以，直接「按照顺序插入」，不用刻意维护

3.页分裂容易维护，当插入数据的当前页快满时，会发生页分裂的现象，如果主键索引不为自增 id，那么数据就可能从页的中间插入，页的数据会频繁的变动，「导致页分裂维护成本较高」

4.一条查询语句是怎么执行的?

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1.通过连接器跟客户端「建立连接」
2.通过查询「缓存查询」之前是否有查询过该 sql 有则直接返回结果没有则执行第三步
3.通过分析器「分析该 sql 的语义」是否正确，包括格式，表等等
4.通过优化器「优化该语句」，比如选择索引，join 表的连接顺序
5.「验证权限」，验证是否有该表的查询权限

没有则返回无权限的错误
有则执行第六步

6.通过执行器调用存储引擎执行该 sql，然后返回「执行结果」

5. 什么是索引?

相信大家小时候学习汉字的时候都会查字典，想想你查字典的步骤，我们是通过汉字的首字母 a～z
一个一个在字典目录中查找，最终找到该字的页数。想想，如果没有目录会怎么样，最差的结果是你有可能翻到字典的最后一页才找到你想要找的字。

索引就「相当于我们字典中的目录」，可以极大的提高我们在数据库的查询效率。

6.索引失效的场景有哪些?

以下随便列举几个，不同版本的 mysql 场景不一

1.最左前缀法则（带头索引不能死，中间索引不能断

2.不要在索引上做任何操作（计算、函数、自动/手动类型转换），不然会导致索引失效而转向全表扫描

3.不能继续使用索引中范围条件（bettween、<、>、in等）右边的列，如：

select a from user where c > 5 and b = 4；
4.索引字段上使用（！= 或者 < >）判断时，会导致索引失效而转向全表扫描

5.索引字段上使用 is null / is not null 判断时，会导致索引失效而转向全表扫描。

6.索引字段使用like以通配符开头（‘%字符串’）时，会导致索引失效而转向全表扫描，也是最左前缀原则。

7.索引字段是字符串，但查询时不加单引号，会导致索引失效而转向全表扫描

8.索引字段使用 or 时，会导致索引失效而转向全表扫描

什么是最左前缀原则

最左前缀其实说的是，在 where
条件中出现的字段，「如果只有组合索引中的部分列，则这部分列的触发索引顺序」，是按照定义索引的时候的顺序从前到后触发，最左面一个列触发不了，之后的所有列索引都无法触发。

比如「有一个 (a,b,c) 的组合索引」

where a = 1 and b = 1 此时 a,b 会命中该组合索引

where a = 1 and c = 1此时 a 会命中该组合索引, c 不会

where b = 1 and c = 1 此时不会命中该组合索引

普通索引和唯一索引该怎么选择?

查询当普通索引为条件时查询到数据会一直扫描,直到扫完整张表当唯一索引为查询条件时,查到该数据会直接返回,不会继续扫表

更新普通索引会直接将操作更新到 change buffer 中,然后结束唯一索引需要判断数据是否冲突

所以「唯一索引更加适合查询的场景,普通索引更适合插入的场景」

什么是事务?其特性是什么?

事务是指是程序中一系列操作必须全部成功完成，有一个失败则全部失败。

特性：
「1.原子性（Atomicity）」：要么全部执行成功，要么全部不执行。
「2.一致性（Consistency）」：事务前后数据的完整性必须保持一致。
「3.隔离性（Isolation）」：隔离性是当多个事务同事触发时，不能被其他事务的操作所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。
「4.持久性（Durability）」：事务完成之后的改变是永久的。

事务的隔离级别?

1.「读提交」:即能够「读取到那些已经提交」的数据

2.「读未提交」:即能够「读取到没有被提交」的数据

3.「可重复读」:可重复读指的是在一个事务内，最开始读到的数据和事务结束前的「任意时刻读到的同一批数据都是一致的」

4.「可串行化」:最高事务隔离级别，不管多少事务，都是「依次按序一个一个执行」

「脏读」
脏读指的是·「读到了其他事务未提交的数据」，未提交意味着这些数据可能会回滚，也就是可能最终不会存到数据库中，也就是不存在的数据。读到了并一定最终存在的数据，这就是脏读

「不可重复读」
对比可重复读，不可重复读指的是在同一事务内，「不同的时刻读到的同一批数据可能是不一样的」。

「幻读」
幻读是针对数据插入（INSERT）操作来说的。假设事务A对某些行的内容作了更改，但是还未提交，此时事务B插入了与事务A更改前的记录相同的记录行，并且在事务A提交之前先提交了，而这时，在事务A中查询，会发现「好像刚刚的更改对于某些数据未起作用」，但其实是事务B刚插入进来的这就叫幻读

说说你的 Sql 调优思路吧

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1.「表结构优化」

拆分字段
字段类型的选择
字段类型大小的限制
合理的增加冗余字段
新建字段一定要有默认值

2.「索引方面」

索引字段的选择
利用好mysql支持的索引下推，覆盖索引等功能
唯一索引和普通索引的选择

3.「查询语句方面」

避免索引失效
合理的书写where条件字段顺序
小表驱动大表
可以使用force index()防止优化器选错索引

4.「分库分表」