SQL 基本知识记录

       最近面试当中被问到很多SQL的问题,有些正好记得概念,有些对概念比较模糊,因此我重新复习了一下sql的知识,同时在这里做一些记录权当加深记忆。


1.什么是执行计划么?如何在语句执行的同时,看到执行计划?

A:SQL Server 在执行语句的时候右键附加实际执行计划;MySQL 在语句前加 EXPLAIN 或者Navicat 添加解释

2.索引有几种?有什么区别么?

A:索引分为聚集索引和非聚集索引,非聚集索引和聚集索引的区别在于, 通过聚集索引可以查到需要查找的数据, 而通过非聚集索引可以查到记录对应的主键值 , 再使用主键的值通过聚集索引查找到需要的数据。(一般来说聚集索引就是主键)

还有组合索引,组合索引很有意思,举个例子:有一个组合索引是index_age_name,select name from people where age = 22,会先查询age这个平衡树,最终查到的节点包含主键id和name,此时可以直接返回name,不需要用id从聚集索引再次查找了。

索引以平衡树的方式存储于磁盘上。

3.有索引和没索引,语句执行的区别么?

A:没有索引,查询语句会逐个比对磁盘存储上的表数据,有聚集索引会从平衡树进行查找,数据量大的情况下比对情况大幅减少。

另外在插入新的数据时,因为需要重构平衡树的结构,所以有索引会让插入操作变慢。

枚举值不建议加索引的原因是,查询优化的好处小于插入时影响的坏处。

4.什么是统计信息么?

A:数据库的统计信息一般包括表的数据行、页,主键的长度,取值范围等,语句的最优执行计划取决于统计信息。

5.什么是临时表,表变量,CTE?有什么区别?

临时表包括:以#开头的局部临时表,以##开头的全局临时表,都存储在tempdb中,局部临时表会在连接断开后删除,全局临时表会在所有的连接不再引用后删除。

表变量是 declare table @{*},储存在tempdb中,可以有主键不能加索引,在一次语句执行完成后自动清除,适用于小数据的情况。另外表变量不受事务影响。

CTE是 with as 写法的,存储于内存中,实际上运行过程中还是一段sql语句,一般适用于递归。

6.什么是事务?什么是隔离级别?

A:事务是一个工作单元,包含查询/修改数据以及修改数据定义的多个活动的组合,事务具有原子性(要么成功要么失败)、一致性(事务未提交数据无变化)、隔离性(事务互不干扰)、持久性(事务完成后数据不会回滚)

事务的隔离级别控制并发用户的读取和写入的行为,隔离级别主要分为两种类型:悲观并发控制和乐观并发控制

例: SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL {隔离级别}

隔离级别分别如下:

READ UNCOMMITTED:最低隔离级别,无需锁,并发性好,但数据容易不一致

READ COMMITTED:会话默认的隔离级别,语句查询会带有共享锁,当事务进行时会等待事务中对该条数据更新后才能读到数据。

REPEATABLE READ:上一级别的提升,会在事务完成提交后进行读取。

SERIALIZABLE:再次提升隔离,牺牲并行效率。

SNAPSHOT:不加锁,直接读取快照,以事务为单位共享快照。

READ COMMITTED SNAPSHOT:语句为单位的快照读取,同一事务中每个语句返回最新快照的结果。

7.什么是逻辑读,什么是物理读,什么是预读么?怎么查看你执行消耗的IO资源?

A:逻辑读,预读,和物理读的单位是页,一页为8k,数据库以平衡树方式存储页。

一次查询的基本过程是:SQL SERVER会走第一步,分别为生成执行计划(占用CPU和内存资源),同步地用估计的数据去磁盘中取得需要取的数据(占用IO资源,这就是预读),注意,两个第一步是并行的,SQL SERVER通过这种方式来提高查询性能.

然后查询计划生成好了以后去缓存读取数据.当发现缓存缺少所需要的数据后让缓存再次去读硬盘(物理读)

最后从缓存中取出所有数据(逻辑读)

8.什么是等待?怎么查看你运行的语句是否在等待?等待反应出的问题是什么?

A:语句查询过程中需要请求锁会进入等待,或语句查询时间过长会进入等待。

SELECT request_session_id,resource_type,resource_database_id,DB_NAME(resource_database_id) AS dbname,resource_associated_entity_id,request_mode,request_status FROM sys.dm_tran_locks

可以查询会话的状态,如果会话需要等待锁资源释放会进入wait状态。

等待说明数据库需要性能优化,更合理地安排锁及事务隔离级别。

9.SQL的锁机制么?

A:MSSQL提供以下六种锁:

共享 (S) 用于不更改或不更新数据的操作(只读操作)

更新 (U) 用于可更新的资源中。防止当多个会话在读取、锁定以及随后可能进行的资源更新时发生常见形式的死锁。

排它 (X) 用于数据修改操作,例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE。确保不会同时同一资源进行多重更新。

意向锁 用于建立锁的层次结构。意向锁的类型为:意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及与意向排它共享 (SIX)。

架构锁 在执行依赖于表架构的操作时使用。架构锁的类型为:架构修改 (Sch-M) 和架构稳定性 (Sch-S)。

大容量更新 (BU) 向表中大容量复制数据并指定了 TABLOCK 提示时使用。

10.什么是TempDB么?什么样的语句会使用TempDB?

A:Tempdb系统数据库是一个全局资源,可供连接到 SQL Server 实例的所有用户使用,并可用于保存下列各项:

显式创建的临时用户对象,例如全局或局部临时表、临时存储过程、表变量或游标。

SQL Server 数据库引擎创建的内部对象,例如,用于存储假脱机或排序的中间结果的工作表。

由使用已提交读(使用行版本控制隔离或快照隔离事务)的数据库中数据修改事务生成的行版本。

由数据修改事务为实现联机索引操作、多个活动的结果集 (MARS) 以及 AFTER 触发器等功能而生成的行版本。

11.SQL编译与重编译?

A:当SQLSERVER收到任何一个指令,包括查询(query)、批处理(batch)、存储过程、触发器(trigger)、预编译指令(prepared statement)和动态SQL语句(dynamic SQL Statement)要完成语法解释、语句解释,然后再进行“编译(compile)”,生成能够运行的“执行计划(execution plan)”。

在编译的过程中,SQLSERVER会根据所涉及的对象的架构(schema)、统计信息以及指令的具体内容,估算可能的执行计划,以及他们的成本(cost),最后选择一个SQLSERVER认为成本最低的执行计划来执行。

执行计划生成之后,SQLSERVER通常会把他们缓存在内存里,术语统称他们叫“plan cache”以后同样的语句执行,SQLSERVER就可以使用同样的执行计划,而无须再做一次编译。

这种行为叫“重用(reuse)或者叫重用执行计划”。但是有时候,哪怕是一模一样的语句,SQL下次执行还是要再做一次编译。

这种行为叫“重编译(recompile)”。执行计划的编译和重编译都是要消耗资源的。

如果执行计划能够重用,那么SQLSERVER就不需要再执行上面的过程,加快执行指令的速度,很多语句调优的文章里提到数据库重用执行计划就是指这个意思

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