幾個(gè)MySQL高頻面試題的解答

前言： 

在各類技術(shù)崗位面試中，似乎 MySQL 相關(guān)問題經(jīng)常被問到。無論你面試開發(fā)崗位或運(yùn)維崗位，總會(huì)問幾道數(shù)據(jù)庫問題。經(jīng)常有小伙伴私信我，詢問如何應(yīng)對(duì) MySQL 面試題。其實(shí)很多面試題都是大同小異的，提前做準(zhǔn)備還是很有必要的。本篇文章簡單說下幾個(gè)常見的面試題，一起來學(xué)習(xí)下吧。

1.什么是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫？談?wù)勀銓?duì) MySQL 的認(rèn)識(shí)。

這是一道基礎(chǔ)題，考察面試者對(duì)數(shù)據(jù)庫的了解程度，一般可以簡單講下自己的認(rèn)知，有條理即可。比如：

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是指采用了關(guān)系模型來組織數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，其以行和列的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫最大的特點(diǎn)是支持事務(wù)。常見的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有 MySQL、Oracle、SQLServer 等。MySQL 是當(dāng)下最流行的開源數(shù)據(jù)庫。由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點(diǎn)，使得很多公司都采用 MySQL 數(shù)據(jù)庫以降低成本，目前被廣泛地應(yīng)用在 Internet 上的中小型網(wǎng)站中，尤其適用于 OLTP 領(lǐng)域。

2.MySQL 常見的存儲(chǔ)引擎有哪些，有什么區(qū)別？

這個(gè)問題也經(jīng)常被問到，和『InnoDB 與 MyISAM 引擎的區(qū)別』問題相似。

常見的幾種存儲(chǔ)引擎：

• InnoDB: MySQL 默認(rèn)的存儲(chǔ)引擎，支持事務(wù)、MVCC、外鍵、行級(jí)鎖和自增列。
• MyISAM: 支持全文索引、壓縮、空間函數(shù)、表級(jí)鎖，不支持事務(wù)，插入速度快。
• Memory: 數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中，數(shù)據(jù)的處理速度快，但是安全性不高。
• ARCHIVE: 常用于歷史歸檔表，占用空間小，數(shù)據(jù)不能更新刪除。

InnoDB 與 MyISAM 引擎的幾點(diǎn)區(qū)別：

• InnoDB 支持事務(wù)，MyISAM 不支持事務(wù)。
• InnoDB 支持外鍵，而 MyISAM 不支持。
• InnoDB 不支持全文索引，而 MyISAM 支持。
• InnoDB 是聚簇索引，MyISAM 是非聚簇索引。
• InnoDB 不保存表的具體行數(shù)，而 MyISAM 用一個(gè)變量保存了整個(gè)表的行數(shù)。
• InnoDB 最小的鎖粒度是行鎖，MyISAM 最小的鎖粒度是表鎖。
• 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)不同，MyISAM 表分為 frm MYD MYI 三個(gè)，InnoDB 一般分為 frm ibd 兩個(gè)。

3.描述下 MySQL 基礎(chǔ)架構(gòu)。

這個(gè)問題考察面試者對(duì) MySQL 架構(gòu)的了解，和『一條 select 語句執(zhí)行流程』問題相似。

MySQL的邏輯架構(gòu)主要分為3層：

• 第一層：對(duì)客戶端的連接處理、安全認(rèn)證、授權(quán)等，每個(gè)客戶端連接都會(huì)在服務(wù)端擁有一個(gè)線程，每個(gè)連接發(fā)起的查詢都會(huì)在對(duì)應(yīng)的單獨(dú)線程中執(zhí)行。
• 第二層：MySQL的核心服務(wù)功能層，包括查詢解析、分析、查詢緩存、內(nèi)置函數(shù)、存儲(chǔ)過程、觸發(fā)器、視圖等，select操作會(huì)先檢查是否命中查詢緩存，命中則直接返回緩存數(shù)據(jù)，否則解析查詢并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的解析樹。
• 第三層：存儲(chǔ)引擎，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和提取，MySQL服務(wù)器通過API與存儲(chǔ)引擎通信，屏蔽了各種引擎之間的差異，常見的存儲(chǔ)引擎有：InnoDB、MyISAM。

一條 select 語句執(zhí)行流程：

• 客戶端通過連接器與 MySQL 服務(wù)器建立連接，并獲取了用戶的讀寫權(quán)限，然后提交查詢語句。
• 首先 MySQL 會(huì)在查詢緩存中對(duì)提交的語句進(jìn)行查詢，如果命中且用戶對(duì)表有操作權(quán)限，會(huì)直接返回查詢緩存中查詢結(jié)果作為本次查詢的結(jié)果，查詢到此結(jié)束。
• 如果查詢緩存未命中，會(huì)來到分析器，分析器會(huì)解析語句并檢查其合法性。如果語句不符合 MySQL 的語法規(guī)范，執(zhí)行器會(huì)報(bào)錯(cuò)，查詢到此結(jié)束。
• 若語句合法，會(huì)來到優(yōu)化器，優(yōu)化器會(huì)為 SQL 語句選擇最優(yōu)的執(zhí)行計(jì)劃。
• 最后來到執(zhí)行器，如果用戶對(duì)表有操作權(quán)限，執(zhí)行器會(huì)調(diào)用存儲(chǔ)引擎提供的接口來執(zhí)行 SQL 語句，然后將查詢結(jié)果返回給客戶端，查詢到此結(jié)束。

4.說說常用的幾種字段類型。

這個(gè)問題考察面試者對(duì) MySQL 字段類型的了解程度，可以延伸出很多小問題，例如 char 與 varchar 的區(qū)別。

常用的字段類型分類：

數(shù)值型：

字符串類型：

日期和時(shí)間類型：

int(M)中的 M 代表最大顯示寬度，"最大顯示寬度"我們第一反應(yīng)是該字段的值最大能允許存放的值的寬度，以為我們建了int(1)，就不能存放數(shù)據(jù)10了, 其實(shí)不是這個(gè)意思，int(5)和int(10)可存儲(chǔ)的范圍一樣。

CHAR類型是定長的，MySQL總是根據(jù)定義的字符串長度分配足夠的空間。當(dāng)保存CHAR值時(shí)，在它們的右邊填充空格以達(dá)到指定的長度，當(dāng)檢索到CHAR值時(shí)，尾部的空格被刪除掉。VARCHAR類型用于存儲(chǔ)可變長字符串，存儲(chǔ)時(shí)，如果字符沒有達(dá)到定義的位數(shù)，也不會(huì)在后面補(bǔ)空格。char(M) 與 varchar(M)中的的 M 都表示保存的最大字符數(shù)，單個(gè)字母、數(shù)字、中文等都是占用一個(gè)字符。

5.講講索引的作用及結(jié)構(gòu)及使用規(guī)范。

關(guān)于索引，能有好多好多問題，可能幾篇文章也寫不明白。簡單分享下這類問題的回答：

索引的目的在于提高查詢效率?？梢灶惐茸值渲械哪夸?，查找字典內(nèi)容時(shí)可以根據(jù)目錄查找到數(shù)據(jù)的存放位置，然后直接獲取即可。索引是表的目錄，在查找內(nèi)容之前可以先在目錄中查找索引位置，以此快速定位查詢數(shù)據(jù)。

InnoDB 引擎下，主要使用的是 B+Tree 索引，每個(gè)索引其實(shí)都是一顆B+樹，B+樹是為了磁盤及其他存儲(chǔ)輔助設(shè)備而設(shè)計(jì)的一種平衡查找樹(不是二叉樹)，在B+樹中，所有的數(shù)據(jù)都在葉子節(jié)點(diǎn)，且每一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)都帶有指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針，形成了一個(gè)有序的鏈表。

從物理存儲(chǔ)角度來看，InnoDB 索引可分為聚簇索引（clustered index）和二級(jí)索引（secondary index）或輔助索引。聚簇索引的葉子節(jié)點(diǎn)存的是整行數(shù)據(jù)，當(dāng)某條查詢使用的是聚簇索引時(shí)，只需要掃描聚簇索引一顆B+樹即可得到所需記錄，如果想通過二級(jí)索引來查找完整的記錄的話，需要通過回表操作，也就是在通過二級(jí)索引找到主鍵值之后再到聚簇索引中查找完整的記錄。

索引的優(yōu)點(diǎn)顯而易見是可以加速查詢，但創(chuàng)建索引也是有代價(jià)的。首先每建立一個(gè)索引都要為它建立一棵B+樹，會(huì)占用額外的存儲(chǔ)空間；其次當(dāng)對(duì)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除、修改時(shí)，索引也需要?jiǎng)討B(tài)的維護(hù)，降低了數(shù)據(jù)的維護(hù)速度。所以，索引的創(chuàng)建及使用時(shí)有原則的，一般只為用于搜索、排序、分組、連接的列創(chuàng)建索引，選擇性差的列盡量不創(chuàng)建索引。

6.講下 MySQL 事務(wù)的特性及隔離級(jí)別。

MySQL 事務(wù)相關(guān)問題也經(jīng)常被問到，一些原理性的東西還是需要深入去學(xué)習(xí)的。

ACID 四個(gè)特性：

• A（Atomicity，原子性）：一個(gè)事務(wù)中的操作要么都成功，要么都失敗。
• C（Consistency，一致性）：數(shù)據(jù)庫總是從一個(gè)一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)一致性狀態(tài)，若破壞約束，則不滿足一致性條件。
• I（Isolation，隔離性）：一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能其它事務(wù)干擾。即一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)其它并發(fā)事務(wù)是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾。
• D（Durability，持久性）：事務(wù)在提交以后，它所做的修改就會(huì)被永久保存到數(shù)據(jù)庫。

事務(wù)隔離級(jí)別：

• 讀未提交（Read Uncommitted）：事務(wù)中的修改，即便沒有提交，對(duì)其他事務(wù)也都是可見的。
• 讀已提交（Read Committed）:事務(wù)中的修改只有在提交之后，才會(huì)對(duì)其他事務(wù)可見。
• 可重復(fù)讀（Repeatable Read）：一個(gè)事務(wù)中多次查詢相同的記錄，結(jié)果總是一致的（默認(rèn)的隔離級(jí)別）。
• 可串行化（Serializable）：事務(wù)都是串行執(zhí)行的，讀會(huì)加讀鎖，寫會(huì)加寫鎖。

并發(fā)事務(wù)帶來的問題：

• 臟讀(Dirty Reads)：事務(wù)A讀取了事務(wù)B未提交的數(shù)據(jù)，然后B回滾操作，那么A讀取到的數(shù)據(jù)是臟數(shù)據(jù)。
• 不可重復(fù)讀（Non-Repeatable Reads)：事務(wù) A 多次讀取同一數(shù)據(jù)，事務(wù)B在事務(wù)A多次讀取的過程中，對(duì)數(shù)據(jù)作了更新并提交，導(dǎo)致事務(wù)A多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)果不一致。
• 幻讀（Phantom Reads)：幻讀與不可重復(fù)讀類似。它發(fā)生在一個(gè)事務(wù)A讀取了幾行數(shù)據(jù)，接著另一個(gè)并發(fā)事務(wù)B插入了一些數(shù)據(jù)時(shí)。在隨后的查詢中，事務(wù)A就會(huì)發(fā)現(xiàn)多了一些原本不存在的記錄，就好像發(fā)生了幻覺一樣，所以稱為幻讀。

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