2021最新数据库面试30题!(MySQL、Redis、MongoDB)春招offer不在话下!

1. 请简洁描述 MySQL 中 InnoDB 支持的四种事务隔离级别名称,以及逐级之间的区别?

SQL 标准定义的四个隔离级别为:
read uncommited :读到未提交数据
read committed:脏读,不可重复读
repeatable read:可重读
serializable :串行事物

2. 在 MySQL 中 ENUM 的用法是什么?

ENUM 是一个字符串对象,用于指定一组预定义的值,并可在创建表时使用。
SQL 语法如下:
Create table size(name ENUM('Smail,'Medium','Large');

3. CHAR 和 VARCHAR 的区别?

CHAR 和 VARCHAR 类型在存储和检索方面有所不同。
CHAR 列长度固定为创建表时声明的长度,长度值范围是 1 到 255。 当 CHAR 值被存储时,它们被用空格填充到特定长度,检索 CHAR 值时需删除尾随
空格。

4. 列的字符串类型可以是什么?

字符串类型是:
SET
BLOB
ENUM
CHAR
TEXT
VARCHAR

5. MySQL 中使用什么存储引擎?

存储引擎称为表类型,数据使用各种技术存储在文件中。
技术涉及:
Storage mechanism
Locking levels
Indexing
Capabilities and functions.

6. TIMESTAMP 在 UPDATE CURRENT_TIMESTAMP 数据类型上做什么?

创建表时 TIMESTAMP 列用 Zero 更新。只要表中的其他字段发生更改,UPDATE
CURRENT_TIMESTAMP 修饰符就将时间戳字段更新为当前时间。

7. 主键和候选键有什么区别?

表格的每一行都由主键唯一标识, 一个表只有一个主键。
主键也是候选键。按照惯例,候选键可以被指定为主键,并且可以用于任何外键引
用。

8. MySQL 数据库服务器性能分析的方法命令有哪些?

Show status 一些值得监控的变量值: Bytesreceived 和 Bytessent 和服务器之间
来往的流量。 Com 服务器正在执行的命令。 Created 在查询执行期限间创建的临时
表和文件。 Handler 存储引擎操作。 Select 不同类型的联接执行计划。 Sort_* 几
种排序信息。 Show session status like ‘Select’; Show profiles SET
profiling=1; Show profiles\G Show profile;

9. LIKE 和 REGEXP 操作有什么区别?

LIKE 和 REGEXP 运算符用于表示 ^ 和%。
SELECT * FROM WHERE * REGEXP "^b";
SELECT * FROM WHERE * LIKE "%b";

10. BLOB 和 TEXT 有什么区别?

BLOB

BLOB 是一个二进制对象,可以容纳可变数量的数据。有四种类型的 BLOB

  • TINYBLOB
  • BLOB
  • MEDIUMBLOB 和
  • LONGBLOB

它们只能在所能容纳价值的最大长度上有所不同。

TEXT

TEXT 是一个不区分大小写的 BLOB。四种 TEXT 类型

  • TINYTEXT
  • TEXT
  • MEDIUMTEXT 和
  • LONGTEXT

它们对应于四种 BLOB 类型,并具有相同的最大长度和存储要求。
BLOB 和 TEXT 类型之间的唯一区别在于对 BLOB 值进行排序和比较时区分大小
写,对 TEXT 值不区分大小写。

11. 数据库的三范式?

第一范式:数据库表的每一个字段都是不可分割的。
第二范式:数据库表中的非主属性只依赖于主键。
第三范式:不存在非主属性对关键字的传递函数依赖关系。

12. MySQL 表中允许有多少个 TRIGGERS?

在 MySQL 表中允许有六个触发器,如下:
BEFORE INSERT
AFTER INSERT
BEFORE UPDATE
AFTER UPDATE
BEFORE DELETE and
AFTER DELETE

13. 什么是通用 SQL 函数?

数学函数

  • Abs(num)求绝对值
  • floor(num)向下取整
  • ceil(num)向上取整

字符串函数

  • insert (s1,index,length,s2) 替换函数
    o S1 表示被替换的字符串
    o s2 表示将要替换的字符串
    o Index 表示被替换的位置, 从 1 开始
    o Lebgth 表示被替换的长度
  • upper(str),ucase(str)将字母改为大写
  • lower(str),lcase(str)将字母改为小写
  • left(str,length)返回 str 字符串的前 length 个字符
  • right(str,length)返回 str 字符串的后 length 个字符
  • substring(str,index,length)返回 str 字符串从 index 位开始长度为
    length 个字符(index 从 1 开始)
  • reverse(str)将 str 字符串倒序输出

日期函数

  • curdate()、current_date( ) 获取当前日期
  • curtime()、current_time( ) 获取当前日期
  • now()获取当前日期和时间
  • datediff(d1、d2)d1 和 d2 之间的天数差
  • adddate(date,num)返回 date 日期开始,之后 num 天的日期
  • subdate(date,num)返回 date 日期开始,之前 num 天的日期

聚合函数

  • Count(字段)根据某个字段统计总记录数(当前数据库保存到多少条数据)
  • sum(字段)计算某个字段的数值总和
  • avg(字段)计算某个字段的数值的平均值
  • Max(字段)、min(字段)求某个字段最大或最小值

14. MySQL 中有哪几种锁?

MyISAM 支持表锁,InnoDB 支持表锁和行锁,默认为行锁。
表级锁:开销小,加锁快,不会出现死锁。锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并
发量最低。
行级锁:开销大,加锁慢,会出现死锁。锁力度小,发生锁冲突的概率小,并发度最
高。

15. MySQL 数据优化。

  • 优化数据类型
    o 避免使用 NULL,NULL 需要特殊处理, 大多数时候应该使用 NOT
    NULL,或者使用一个特殊的值,如 0,-1 作为默认值。
    o 仅可能使用更小的字段,MySQL 从磁盘读取数据后是存储到内存中
    的,然后使用 cpu 周期和磁盘 I/O 读取它,这意味着越小的数据类
    型占用的空间越小.  小心字符集转换
    o 客户端或应用程序使用的字符集可能和表本身的字符集不一样,这需要MySQL
    在运行过程中隐含地进行转换,此外,要确定字符集如 UTF-8 是否支持多字节字符,因此它们需要更多的存储空间。
  • _优化 count(mycol) 和 count()*
  • 优化子查询
    o 遇到子查询时,MySQL 查询优化引擎并不是总是最有效的,这就是为
    什么经常将子查询转换为连接查询的原因了,优化器已经能够正确处理
    连接查询了,当然要注意的一点是,确保连接表 (第二个表) 的连接列
    是有索引的,在第一个表上 MySQL 通常会相对于第二个表的查询子
    集进行一次全表扫描,这是嵌套循环算法的一部分。
  • 优化 UNION
    o 在跨多个不同的数据库时使用 UNION 是一个有趣的优化方法,
    UNION 从两个互不关联的表中返回数据,这就意味着不会出现重复的
    行,同时也必须对数据进行排序,我们知道排序是非常耗费资源的,特
    别是对大表的排序。
    o UNION ALL 可以大大加快速度,如果你已经知道你的数据不会包括重
    复行,或者你不在乎是否会出现重复的行,在这两种情况下使用
    UNION ALL 更适合。此外,还可以在应用程序逻辑中采用某些方法避
    免出现重复的行,这样 UNION ALL 和 UNION 返回的结果都是一样
    的,但 UNION ALL 不会进行排序。

16. MySQL 的关键字。

添加索引:
alter table tableName add 索引(索引字段)
主键:primary key
唯一:unique
全局:fulltext
普通:index
多列: index index_name
页级: 引擎 BDB。次锁定相邻的一组记录。
表级: 引擎 MyISAM , 理解为锁住整个表,可以同时读,写不行。 行级: 引擎
INNODB , 单独的一行记录加锁,对指定的记录进行加锁,这样其它进程还是可以
对同一个表中的其它记录进行操作。 表级锁速度快,但冲突多,行级冲突少,但速度
慢。

17. 存储引擎。

存储引擎说白了就是如何存储数据、如何为存储的数据建立索引和如何更新、查询数
据等技术的实现方法。

  • MyISAM:这种引擎是 mysql 最早提供的。这种引擎又可以分为静态
    MyISAM、动态 MyISAM 和压缩 MyISAM 三种:
    o 静态 MyISAM:如果数据表中的各数据列的长度都是预先固定好的,
    服务器将自动选择这种表类型。因为数据表中每一条记录所占用的空间
    都是一样的,所以这种表存取和更新的效率非常高。当数据受损时,恢
    复工作也比较容易做。
    o 动态 MyISAM:如果数据表中出现 varchar、text 或 BLOB 字段
    时,服务器将自动选择这种表类型。相对于静态 MyISAM,这种表存
    储空间比较小,但由于每条记录的长度不一,所以多次修改数据后,数
    据表中的数据就可能离散的存储在内存中,进而导致执行效率下降。同
    时,内存中也可能会出现很多碎片。因此,这种类型的表要经常用
    optimize table 命令或优化工具来进行碎片整理。
    o 压缩 MyISAM:以上说到的两种类型的表都可以用 myisamchk 工具
    压缩。这种类型的表进一步减小了占用的存储,但是这种表压缩之后不
    能再被修改。另外,因为是压缩数据,所以这种表在读取的时候要先时
    行解压缩。

但是,不管是何种 MyISAM 表,目前它都不支持事务,行级锁和外键约束的功能。

  • MyISAM Merge 引擎:这种类型是 MyISAM 类型的一种变种。合并表是将
    几个相同的 MyISAM 表合并为一个虚表。常应用于日志和数据仓库。
  • InnoDB:InnoDB 表类型可以看作是对 MyISAM 的进一步更新产品,它提
    供了事务、行级锁机制和外键约束的功能。
  • memory(heap):这种类型的数据表只存在于内存中。它使用散列索引,所以
    数据的存取速度非常快。因为是存在于内存中,所以这种类型常应用于临时表
    中。
  • archive:这种类型只支持 select 和 insert 语句,而且不支持索引。
  • Desc[ribe] tablename:查看数据表的结构。
  • show engines:命令可以显示当前数据库支持的存储引擎情况。

18. 数据库备份。

必须要在未登录状态下

  • 导出整个数据库
    mysqldump -u 用户名 -p 数据库名 > 导出的文件名
  • 导出一个表
    mysqldump -u 用户名 -p 数据库名 表名> 导出的文件名
  • 导出一个数据库结构
    mysqldump -u dbuser -p -d --add-drop-table
    dbname >d:/dbname_db.sql

-d 没有数据 --add-drop-table 在每个 create 语句之前增加一个 drop table

19. truncate delete drop 的区别。

drop(DDL 语句):是不可逆操作,会将表所占用空间全部释放掉;
truncate(DDL 语句):只针对于删除表的操作,在删除过程中不会激活与表有关的删
除触发器并且不会把删除记录放在日志中;当表被 truncate 后,这个表和索引会恢
复到初始大小;
delete(DML 语句):可以删除表也可以删除行,但是删除记录会被计入日志保存,
而且表空间大小不会恢复到原来;
执行速度:drop>truncate>delete。

20. Redis 是什么?两句话做一下概括。

是一个完全开源免费的 key-value 内存数据库 2. 通常被认为是一个数据结构服务
器,主要是因为其有着丰富的数据结构 strings、map、 list、sets、 sorted sets。

  • Redis 使用最佳方式是全部数据 in-memory。
  • Redis 更多场景是作为 Memcached 的替代者来使用。
  • 当需要除 key/value 之外的更多数据类型支持时,使用 Redis 更合适。
  • 当存储的数据不能被剔除时,使用 Redis 更合适。

21. Redis(管道,哈希)。

  • Redis 不仅仅支持简单的 k/v 类型的数据,同时还提供 list,set,zset,
    hash 等数据结构的存储。
  • Redis 支持数据的备份,即 master-slave 模式的数据备份。
  • Redis 支持数据的持久化,可以将内存中的数据保持在磁盘中,重启的时候可
    以再次加载进行使用。

22. Redis 实现原理或机制。

Redis 是一个 key-value 存储系统。和 Memcached 类似,但是解决了断电后数据
完全丢失的情况,而且她支持更多无化的 value 类型,除了和 string 外,还支持
lists(链表)、sets(集合)和 zsets(有序集合)几种数据类型。这些数据类型都支
持 push/pop、add/remove 及取交集并集和差集及更丰富的操作,而且这些操作都
是原子性的。

Redis 是一种基于客户端 - 服务端模型以及请求 / 响应协议的 TCP 服务。这意味
着通常情况下一个请求会遵循以下步骤:

客户端向服务端发送一个查询请求,并监听 Socket 返回,通常是以阻塞模式,等待
服务端响应。服务端处理命令,并将结果返回给客户端。

在服务端未响应时,客户端可以继续向服务端发送请求,并最终一次性读取所有服务
端的响应。

Redis 管道技术最显著的优势是提高了 Redis 服务的性能。
分区是分割数据到多个 Redis 实例的处理过程,因此每个实例只保存 key 的一个子
集。

通过利用多台计算机内存的和值,允许我们构造更大的数据库。
通过多核和多台计算机,允许我们扩展计算能力;通过多台计算机和网络适配器,允
许我们扩展网络带宽。

Redis 的一些特性在分区方面表现的不是很好:
涉及多个 key 的操作通常是不被支持的。举例来说,当两个 set 映射到不同的
Redis 实例上时,你就不能对这两个 set 执行交集操作。
涉及多个 key 的 Redis 事务不能使用。
当使用分区时,数据处理较为复杂,比如你需要处理多个 rdb/aof 文件,并且从多个
实例和主机备份持久化文件。

增加或删除容量也比较复杂。Redis 集群大多数支持在运行时增加、删除节点的透明
数据平衡的能力,但是类似于客户端分区、代理等其他系统则不支持这项特性。然
而,一种叫做 presharding 的技术对此是有帮助的。

23. Redis 有两种类型分区。

最简单的分区方式是按范围分区,就是映射一定范围的对象到特定的 Redis 实例。
比如,ID 从 0 到 10000 的用户会保存到实例 R0,ID 从 10001 到 20000 的用
户会保存到 R1,以此类推。
这种方式是可行的,并且在实际中使用,不足就是要有一个区间范围到实例的映射
表。这个表要被管理,同时还需要各 种对象的映射表,通常对 Redis 来说并非是好
的方法。
哈希分区:另外一种分区方法是 hash 分区。这对任何 key 都适用,也无需是
object_name: 这种形式,像下面描述的一样简单:
用一个 hash 函数将 key 转换为一个数字,比如使用 crc32 hash 函数。对 key
foobar 执行 crc32(foobar) 会输出类似 93024922 的整数。
对这个整数取模,将其转化为 0-3 之间的数字,就可以将这个整数映射到 4 个
Redis 实例中的一个了。93024922 % 4 = 2,就是说 key foobar 应该被存到 R2
实例中。注意:取模操作是取除的余数,通常在多种编程语言中用 % 操作符实现。
实际上,上面的集群模式还存在两个问题:

  1. 扩容问题:
    因为使用了一致性哈稀进行分片,那么不同的 key 分布到不同的 Redis�Server 上,当我们需要扩容时,需要增加机器到分片列表中,这时候会使得
    同样的 key 算出来落到跟原来不同的机器上,这样如果要取某一个值,会出
    现取不到的情况,对于这种情况,Redis 的作者提出了一种名为 Pre�Sharding 的方式:
    Pre-Sharding 方法是将每一个台物理机上,运行多个不同断口的 Redis 实
    例,假如有三个物理机,每个物理机运行三个 Redis 实际,那么我们的分片
    列表中实际有 9 个 Redis 实例,当我们需要扩容时,增加一台物理机,步骤
    如下:
  2. 在新的物理机上运行 Redis-Server;
  3. 该 Redis-Server 从属于 (slaveof) 分片列表中的某一 Redis-Server
    (假设叫 RedisA);
  4. 等主从复制 (Replication) 完成后,将客户端分片列表中 RedisA 的
    IP 和端口改为新物理机上 Redis-Server 的 IP 和端口;
  5. 停止 RedisA。
    这样相当于将某一 Redis-Server 转移到了一台新机器上。Prd-Sharding 实
    际上是一种在线扩容的办法,但还是很依赖 Redis 本身的复制功能的,如果
    主库快照数据文件过大,这个复制的过程也会很久,同时会给主库带来压力。
    所以做这个拆分的过程最好选择为业务访问低峰时段进行。
  6. 单点故障问题:
    还是用到 Redis 主从复制的功能,两台物理主机上分别都运行有 Redis�Server,其中一个 Redis-Server 是另一个的从库,采用双机热备技术,客户
    端通过虚拟 IP 访问主库的物理 IP,当主库宕机时,切换到从库的物理 IP。
    只是事后修复主库时,应该将之前的从库改为主库(使用命令 slaveof no
    one),主库变为其从库(使命令 slaveof IP PORT),这样才能保证修复期
    间新增数据的一致性。

24. 什么是 MongoDB。

非关系型数据库 (NoSql),Mongo DB 很好的实现了面向对象的思想 (OO 思想), 在
Mongo DB 中 每一条记录都是一个 Document 对象。Mongo DB 最大的优势在
于所有的数据持久操作都无需开发人员手动编写 SQL 语句, 直接调用方法就可以轻松
的实现 CRUD 操作.

25. MongoDB 特点。

高性能、易部署、易使用,存储数据非常方便。主要功能特性有:
面向集合存储,易存储对象类型的数据。
模式自由。
支持动态查询。
支持完全索引,包含内部对象。
支持查询。
支持复制和故障恢复。
使用高效的二进制数据存储,包括大型对象(如视频等)。
自动处理碎片,以支持云计算层次的扩展性
支持 Python,PHP,Ruby,Java,C,C#,Javascript,Perl 及 C++ 语言的驱动
程序,社区中也提供了对 Erlang 及. NET 等平台的驱动程序。
文件存储格式为 BSON(一种 JSON 的扩展)。
可通过网络访问。

26. MongoDB 的功能。

面向集合的存储:适合存储对象及 JSON 形式的数据。
动态查询:Mongo 支持丰富的查询表达式。查询指令使用 JSON 形式的标记,可轻
易查询文档中内嵌的对象及数组。
完整的索引支持:包括文档内嵌对象及数组。Mongo 的查询优化器会分析查询表达
式,并生成一个高效的查询计划。
查询监视:Mongo 包含一个监视工具用于分析数据库操作的性能。
复制及自动故障转移:Mongo 数据库支持服务器之间的数据复制,支持主 - 从模式
及服务器之间的相互复制。复制的主要目标是提供冗余及自动故障转移。
高效的传统存储方式:支持二进制数据及大型对象(如照片或图片)
自动分片以支持云级别的伸缩性:自动分片功能支持水平的数据库集群,可动态添加
额外的机器。

27. MongoDB 的适用场景。

网站数据:Mongo 非常适合实时的插入,更新与查询,并具备网站实时数据存储所
需的复制及高度伸缩性。
缓存:由于性能很高,Mongo 也适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之
后,由 Mongo 搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源 过载。
大尺寸,低价值的数据:使用传统的关系型数据库存储一些数据时可能会比较昂贵,
在此之前,很多时候程序员往往会选择传统的文件进行存储。
高伸缩性的场景:Mongo 非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库。Mongo
的路线图中已经包含对 MapReduce 引擎的内置支持。
用于对象及 JSON 数据的存储:Mongo 的 BSON 数据格式非常适合文档化格式的
存储及查询。

28. Redis、memcache、MongoDB 对比。

mongodb 和 memcached 不是一个范畴内的东西。mongodb 是文档型的非关系
型数据库,其优势在于查询功能比较强大,能存储海量数据。
和 memcached 更为接近的是 Redis。它们都是内存型数据库,数据保存在内存
中,通过 tcp 直接存取,优势是速度快,并发高,缺点是数据类型有限,查询功能不
强,一般用作缓存。

  1. 性能
    Redis 和 memcache 差不多,要大于 mongodb。
  2. 操作的便利性
    memcache 数据结构单一。
    Redis 丰富一些,数据操作方面,Redis 更好一些,较少的网络 IO 次数。
    mongodb 支持丰富的数据表达,索引,最类似关系型数据库,支持的查询语
    言非常丰富。
  3. 内存空间的大小和数据量的大小
    Redis 在 2.0 版本后增加了自己的 VM 特性,突破物理内存的限制;可以对
    key value 设置过期时间(类似 memcache)。
    memcache 可以修改最大可用内存, 采用 LRU 算法。
    mongoDB 适合大数据量的存储,依赖操作系统 VM 做内存管理,吃内存也
    比较厉害,服务不要和别的服务在一起。
  4. 可用性(单点问题)
    Redis 对于单点问题,依赖客户端来实现分布式读写;主从复制时,每次从节
    点重新连接主节点都要依赖整个快照, 无增量复制,因性能和效率问题,所以
    单点问题比较复杂;不支持自动 sharding, 需要依赖程序设定一致 hash 机
    制。一种替代方案是,不用 Redis 本身的复制机制,采用自己做主动复制
    (多份存储),或者改成增量复制的方式(需要自己实现),一致性问题和性
    能的权衡。
    Memcache 本身没有数据冗余机制,也没必要;对于故障预防,采用依赖成
    熟的 hash 或者环状的算法,解决单点故障引起的抖动问题。
    mongoDB 支持 master-slave,replicaset(内部采用 paxos 选举算法,自
    动故障恢复),auto sharding 机制,对客户端屏蔽了故障转移和切分机制。
  5. 可靠性(持久化)
    对于数据持久化和数据恢复,Redis 支持(快照、AOF):依赖快照进行持久
    化,aof 增强了可靠性的同时,对性能有所影响。
    memcache 不支持,通常用在做缓存, 提升性能;
    MongoDB 从 1.8 版本开始采用 binlog 方式支持持久化的可靠性。
  6. 数据一致性(事务支持)
    Memcache 在并发场景下,用 cas 保证一致性。
    Redis 事务支持比较弱,只能保证事务中的每个操作连续执行。
    mongoDB 不支持事务。
  7. 数据分析
    mongoDB 内置了数据分析的功能 (mapreduce), 其他不支持。
  8. 应用场景
    Redis:数据量较小的更性能操作和运算上。
    memcache:用于在动态系统中减少数据库负载,提升性能; 做缓存,提高性
    能(适合读多写少,对于数据量比较大,可以采用 sharding)。
    MongoDB: 主要解决海量数据的访问效率问题。

29. Redis 有什么用?

只有了解了它有哪些特性,我们在用的时候才能扬长避短,为我们所
用。

  1. 速度快:使用标准 C 写,所有数据都在内存中完成,读写速度分别达到 10
    万 / 20 万。
  2. 持久化:对数据的更新采用 Copy-on-write 技术,可以异步地保存到磁盘
    上,主要有两种策略,一是根据时间,更新次数的快照(save 300 10 )二是
    基于语句追加方式 (Append-only file,aof) 。
  3. 自动操作:对不同数据类型的操作都是自动的,很安全。
  4. 快速的主 -- 从复制,官方提供了一个数据,Slave 在 21 秒即完成了对
    Amazon 网站 10G key set 的复制。
  5. Sharding 技术: 很容易将数据分布到多个 Redis 实例中,数据库的扩展是
    个永恒的话题,在关系型数据库中,主要是以添加硬件、以分区为主要技术形
    式的纵向扩展解决了很多的应用场景,但随着 web2.0、移动互联网、云计算
    等应用的兴起,这种扩展模式已经不太适合了,所以近年来,像采用主从配
    置、数据库复制形式的,Sharding 这种技术把负载分布到多个特理节点上去
    的横向扩展方式用处越来越多。

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