面试题——数据库

文章目录

• 一.关系型数据库——MySQL
• • 1.MySQL引擎
  • 2.SQL 的select 语句完整的执行顺序
  • 3.不可重复读和幻读区别：
  • 4.事务的基本要素（ACID）
  • 5.MySQL事务隔离级别：
  • 6.SQL优化
  • 7.7种SQL JOINS的实现方式
  • 7.索引
  • • 7.1 是什么？
    • 7.2 有什么用？
    • 7.3 怎么用？
    • 7.4 索引的底层是什么？
    • 7.5 什么情况下索引会失效？
• 二.非关系型数据库——Redis
• • 1.常用数据类型
  • 2.Redis提供了哪几种持久化方式，在工作中是怎么配置的？
  • • 2.1 RDB持久化：
    • 2.2 AOF持久化：
    • 2.3 总结：
  • 3.Redis的功能
  • 4.为什么用Redis做缓存
  • 5.Redis为什么查询速度快
  • 6.如何保持Redis和MySQL数据的一致性
  • 7.缓存中出现的三个问题
  • • 7.1 缓存击穿
    • 7.2 缓存穿透
    • 7.3 缓存雪崩
• 三.Redis和MySQL的区别

一.关系型数据库——MySQL 1.MySQL引擎

MyISAM：主要面向在线分析处理方面的应用。
特点：不支持事务，支持表锁和全文索引。操作速度快。
InnoDB：主要面向在线事务处理方面的应用。
特点：行锁设计，支持外键。

2.SQL 的select 语句完整的执行顺序

from->where->group by->聚集函数->having->计算所有表达式
->select字段->order by ->limit

3.不可重复读和幻读区别：

不可重复读侧重于修改，幻读侧重于增加或删除。
解决：解决不可重复读需要锁住满足条件的行，解决幻读需要锁表。

4.事务的基本要素（ACID）

1. 原子性：事务开始后的所有操作，要么全部做完，要么全部不做，不可能停留在中间环节。
2. 一致性：事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏。
3. 隔离性：同一时间，只允许一个事务请求同一数据，不同的事物之间彼此没有干扰。
4. 持久性：事务完成后，事务对数据库的所有更新将保存到数据库，不能回滚。

5.MySQL事务隔离级别：

读未提交、读提交、可重复读、串行化

6.SQL优化

1. 对查询进行优化，应尽量避免全表扫描
2. 避免更改索引列的类型
3. 避免在索引列上计算
4. 尽量避免使用in 和not in
   优化方式：如果是连续数值，可以用between代替。
   如果是子查询，可以用exists代替。
5. 保证单表数据不超过200W，适时分割表
6. 当只需要一行数据的时候，使用limit 1
   详细的SQL优化参考链接：https://blog.csdn.net/weixin_43842590/article/details/99870538

7.7种SQL JOINS的实现方式

7.索引 7.1 是什么？

索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。本质：索引就是数据结构。

7.2 有什么用？

a. 类似图书馆建数目索引，提高数据检索的效率，降低数据库的IO成本。
b. 通过索引列对数据进行排序，降低数据排序的成本，降低了CPU的消耗。

7.3 怎么用？

1. 主键自动建立唯一索引
2. 频繁作为查询条件的字段应该创建索引
3. 查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问将大大提高排序速度
4. 查询中统计或者分组字段

7.4 索引的底层是什么？

InnoDB存储引擎是用B+Tree实现其索引结构。
原因：时间复杂度低， 查找、删除、插入操作都可以可以在对数时间内完成。
另外一个重要原因存储在B-Tree中的数据是有序的

7.5 什么情况下索引会失效？

1.like查询以%开头
2.组合索引要遵循最左匹配原则
3.如果mysql使用全表扫描比使用索引快，则不使用索引
4.如果列类型是字符串，一定要在条件中将数据使用引号引起来，否则不使用索引
5.如果条件中有or，即使其中有条件带索引也不会使用
要想使用or，又想条件带索引，只能在or条件中的每个列都加上索引

二.非关系型数据库——Redis

介绍：Redis本质上是一个Key-value类型的内存数据库，它的性能非常出色，每秒可以处理10万次读写操作，是已知最快的Key-value数据库，支持保存多种数据结构。缺点是数据库容量受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写。

1.常用数据类型

2.Redis提供了哪几种持久化方式，在工作中是怎么配置的？ 2.1 RDB持久化：

在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘，它恢复时是将快照文件直接读到内存里。存储的文件小，速度快，但是安全性低。
优点：
适合大规模的数据恢复
对数据完整性和一致性要求不高更适合使用
节省磁盘空间
恢复速度快
缺点：
在备份周期在一定间隔时间做一次备份，所以如果Redis意外down掉的话，就会丢失最后一次快照后的所有修改。

2.2 AOF持久化：

以日志形式记录每个写操作，只许追加文件但不可以改写文件，默认不开启。存储的文件大，速度慢，安全性高。
优势：
备份机制更稳健，丢失数据概率更低。
可读的日志文本，通过操作AOF稳健，可以处理误操作。
劣势：
比起RDB占用更多的磁盘空间。
恢复备份速度要慢。
每次读写都同步的话，有一定的性能压力。

2.3 总结：

AOF和RDB同时开启：默认取AOF的数据。
总结：官方推荐两个都启用。
如果对数据不敏感，可以选单独用RDB。
不建议单独用 AOF，因为可能会出现Bug。
如果只是做纯内存缓存，可以都不用。

3.Redis的功能

1.缓存
2.发布订阅
3.分布式锁（解决高并发）
4.消息队列

4.为什么用Redis做缓存

1.速度快，是基于内存的。
2.支持多种数据类型。
3.支持多种事务，如果在入队时报错，都不会执行；在非入队时报错，成功的就会成功执行。
4.不仅可以用来做缓存，还支持分布式锁、消息队列等功能。

5.Redis为什么查询速度快

1.完全基于内存
2.数据结构简单
3.采用单线程，避免了不必要的上下文切换，也就不存在多线程切换的消耗。
4.使用到了多路IO复用（非阻塞IO）

6.如何保持Redis和MySQL数据的一致性

延迟双删：事务A进来会先查Redis缓存，没查到会清空缓存，再去MySQL数据库查询，查询完的数据会自动存到Redis中，此时需要延时一会儿，再进行清空缓存，此时事务B进来查询到的就是最新的数据。

7.缓存中出现的三个问题 7.1 缓存击穿

缓存某一个热点key失效，如果存在高并发，直接访问数据库，会导致数据库压力过大。
解决：将数据库中所有的查询条件，放布隆过滤器中。当一个查询请求来临的时候，先经过布隆过滤器 进行查询，如果请求存在这个条件中，那么继续执行，如果不在，直接丢弃。

7.2 缓存穿透

用户查询数据库中一个根本不存在的数据，查了无法缓存。
解决：将null放到缓存中，再设置一个相对较短的过期时间。

7.3 缓存雪崩

缓存中所有key失效，如果存在高并发，会导致数据库崩溃。
解决：缓存中的key，过期时间不要设置为统一时间。

如果缓存雪崩服务器崩了？
服务熔断。当某个服务不可用或者响应时间太长，会进行服务降级，然后熔断该节点微服务调用。
如何提前发现雪崩？ 设置一个阈值，如果接近或超过这个阈值，具体情况具体处理

三.Redis和MySQL的区别

1.MySQL是关系型数据库，Redis是非关系型数据库。
2. MySQL是基于磁盘的，用于持久化的方式将数据存到硬盘中，读写数据没有Redis快，但不受容量限制，性价比高。
3.Redis是基于内存的，将使用比较频繁的数据存到缓存中，读写速度快，也可以做持久化，但是内存空间有限，当数据量超过内存时，需要扩充内存，但内存价格高