数据库底层基本概念
事务
原子性（Atomicity）
原子性是指事务包含的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚。
一致性（Consistency）
拿转账来说，假设用户 A 和用户 B 两者的钱加起来一共是 5000，那么不管 A 和 B 之间如何转账，转几次账，事务结束后两个用户的钱相加起来应该还得是 5000，这就是事务的一致性。
隔离性（Isolation）
对于任意两个并发的事务 T1 和 T2，在事务 T1 看来，T2 要么在 T1 开始之前就已经结束，要么在 T1 结束之后才开始，这样每个事务都感觉不到有其他事务在并发地执行。 关于事务的隔离性数据库提供了多种隔离级别，稍后会介绍到。这里需要注意的是，上面提到的是第一种隔离级别，隔离性最高，但同样效率最低，后面还会后三种隔离级别。
持久性（Durability）
持久性是指一个事务一旦被提交了，那么对数据库中的数据的改变就是永久性的，即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。
隔离性是当多个用户（事务）并发访问数据库时，比如操作同一张表时，数据库为每一个用户开启的事务，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。如果不考虑事务的隔离性，会发生哪几种问题：
- 脏读[一事务在修改，二事务读，一事务回滚]
例如：用户 A 向用户 B 转账 100 元，对应 SQL 命令如下update account set money=money+100 where name=’B’; (此时A通知B)update account set money=money - 100 where name=’A’; 当只执行第一条 SQL 时，A 通知 B 查看账户，B 发现确实钱已到账（此时即发生了脏读），而之后无论第二条 SQL 是否执行，只要该事务不提交，则所有操作都将回滚，那么当 B 以后再次查看账户时就会发现钱其实并没有转。脏读是指在一个事务处理过程里读取了另一个未提交的事务中的数据。当一个事务正在多次修改某个数据，而在这个事务中这多次的修改都还未提交，这时一个并发的事务来访问该数据，就会造成两个事务得到的数据不一致。所以 B 在 A 未完成事务的情况下不应该读到任何数据。 - 不可重复读【一事务在读，二事务修改并提交了数据，一事务在读，注意和脏读的区别】
例如事务 T1 在读取某一数据，而事务 T2 立马修改了这个数据并且提交事务给数据库，事务 T1再次读取该数据就得到了不同的结果，发生了不可重复读。 不可重复读是指在对于数据库中的某个数据，一个事务范围内多次查询却返回了不同的数据值，这是由于在查询间隔，被另一个事务修改并提交了。 在某些情况下，不可重复读并不是问题，比如我们多次查询某个数据当然以最后查询得到的结果为主。但在另一些情况下就有可能发生问题。 不可重复读和脏读的区别是：脏读是某一事务读取了另一个事务未提交的脏数据，而不可重复读则是读取了前一事务提交的数据。 - 虚读(幻读)【对批量数据处理的过程中，另一事务做了修改，注意和不可重复读的区别】
幻读是事务非独立执行时发生的一种现象。例如事务 T1 对一个表中所有的行的某个数据项做了从“1”修改为“2”的操作，这时事务 T2 又对这个表中插入了一行数据项，而这个数据项的数值还是为“1”并且提交给数据库。而操作事务 T1 的用户如果再查看刚刚修改的数据，会发现还有一行没有修改，其实这行是从事务 T2 中添加的，就好像产生幻觉一样，这就是发生了幻读。 幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务（这点就脏读不同），所不同的是不可重复读查询的都是同一个数据项，而幻读针对的是一批数据整体（比如数据的个数）。
索引
- 问：索引是什么？有什么作用以及优缺点（高频）？
- 在数据之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据，这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法。这种数据结构，就是索引；
- 索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录，所有 MySQL 索引都以 B+ 树的形式保存；
- 在 MySQL 中，当你建立主键时，索引同时也已建立起来了；
- MySQL 提供多种索引类型供选择：唯一性索引、主键索引、聚集索引、非聚集索引；
唯一索引
索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。
聚集索引(Clustered)
对于一张表来说，聚集索引只能有一个，因为数据真实的物理存储顺序就是按照聚集索引存储的。
非聚集索引(Non-clustered)
B+Tree 的数据域存储的内容为实际数据的地址，也就是说它的索引和实际的数据是分开的，只不过是用索引指向了实际的数据，这种索引就是所谓的非聚集索引。
- 问：主键就是聚集索引吗？
- 问：主键 和 索引的区别？
- 主键一定是唯一性索引，唯一性索引并不一定就是主键；
- 一个表中可以有多个唯一性索引，但只能有一个主键；
- 主键列不允许空值，而唯一性索引列允许空值；
- 索引可以提高查询的速度。 主键和索引都是键，不过主键是逻辑键，索引是物理键，意思就是主键不实际存在，而索引实际存在在数据库中；
唯一索引能极大的提高查询速度，而且还有唯一约束的作用，一般索引，只能提高 30% 左右的速度，经常插入，修改，应在查询允许的情况下，尽量减少索引，因为添加索引，插入，修改等操作，需要更多的时间。如果在我们的查询条件使用了函数，那么索引就不可用了。可以用建立函数索引的方式，来解决这个问题。
优点1、如果没有索引，执行查询时 MySQL 必须从第一个记录开始扫描整个表的所有记录，直至找到符合要求的记录。表里面的记录数量越多，这个操作的代价就越高。如果作为搜索条件的列上已经创建了索引，MySQL 无需扫描任何记录即可迅速得到目标记录所在的位置。如果表有 1000 个记录，通过索引查找记录至少要比顺序扫描记录快100倍。
缺点1、为表设置索引要付出代价的：一是增加了数据库的存储空间，二是在插入和修改数据时要花费较多的时间(因为索引也要随之变动)。
-
问：什么时候【要】创建索引？
- 表经常进行 SELECT 操作；
- 表很大(记录超多)，记录内容分布范围很广；
- 列名经常在 WHERE 子句或连接条件中出现；
-
问：什么时候【不要】创建索引？
- 表经常进行 INSERT/UPDATE/DELETE 操作；
- 表很小(记录超少)；
- 列名不经常作为连接条件或出现在 WHERE 子句中；
/*创建表时，不能在同一个字段上建立两个索引(主键默认建立唯一索引)，
在需要经常查询的字段上建立索引。
*/
-- 显示这个表格的所有索引
show index from students;
select * from students where name like 'a%';
-- 这是最基本的索引，它没有任何限制。
CREATE INDEX nameIndex on students(NAME(8));
-- 这是唯一索引，索引列的值必须唯一，但允许有空值。
CREATE unique INDEX nameIndex on students(NAME(8));
-- 删除索引
drop index nameIndex on students;
视图
- 问：什么是视图？以及视图的使用场景有哪些？
视图
是一种基于数据表的一种虚表，与包含数据的表不一样，视图只包含使用时动态检索数据的查询；不包含任何列或数据。使用视图可以简化复杂的 sql 操作，隐藏具体的细节，保护数据；视图创建后，可以使用与表相同的方式利用它们。
优点
重用SQL语句，简化复杂的SQL操作，使用表的组成部分而不是整个表，保护数据-可以授予用户表部分的访问权限而不是整个表，更改数据格式-视图可以重新构成不同表不同部分的表示。视图不能被索引，也不能有关联的触发器或默认值，如果视图本身内有 order by 则对视图再次order by 将被覆盖。
（1）视图是一种虚表；
（2）视图建立在已有表的基础上, 视图赖以建立的这些表称为基表；
（3）向视图提供数据内容的语句为 SELECT 语句,可以将视图理解为存储起来的 SELECT 语句；
（4）视图向用户提供基表数据的另一种表现形式；
（5）视图没有存储真正的数据，真正的数据还是存储在基表中；
（6）程序员虽然操作的是视图，但最终视图还会转成操作基表；
（7）一个基表可以有0个或多个视图；
有的时候，我们可能只关系一张数据表中的某些字段，而另外的一些人只关系同一张数据表的某些字段,那么把全部的字段都都显示给他们看，这是不合理的。我们应该做到：他们想看到什么样的数据，我们就给他们什么样的数据，一方面就能够让他们只关注自己的数据，另一方面，我们也保证数据表一些保密的数据不会泄露出来，我们在查询数据的时候，常常需要编写非常长的SQL语句，几乎每次都要写很长很长，.上面已经说了，视图就是基于查询的一种虚表，也就是说，视图可以将查询出来的数据进行封装。那么我们在使用的时候就会变得非常方便。
值得注意的是：使用视图可以让我们专注与逻辑，但不提高查询效率
视图操作
可以将视图的操作理解为预处理，将很多复杂的逻辑和表进行预处理，构建成一个简单的表，然后在此表的基础上进行操作。但记住很多视图是不可更新的，如有分组（group by,having），联结，子查询，并，函数（max,count,sum,distinct）等，好像限制很多，但其实视图主要就是用来检索数据的，术业有专攻
# 查看某个视图
show create VIEW stuCla;
# 会显示所有的表，包括视图，因为视图也算一种表
show TABLES;
# 删除视图不存在会报错，下面这个不会
drop view gather;
drop view if EXISTS views;
# 创建视图，若存在则报错， 后者不存在-创建，存在-覆盖
create view stuCla AS
create or replace view stuCla As
select stu.name stuName,cla.name claName from students stu, class cla
where stu.class = cla.classId;
# 使用视图
select * from stuCla;
存储过程
存储过程
存储过程简单来说就是为以后的使用而保存的一条或多条SQL语句的集合，可视为批文件。但是在使用中，我觉得更像是函数，将一系列必须的操作封装在函数内调用，因此如果过短或者函数本身做的事情很少，那么这个存储过程就有点冗余了，可以按照函数的要求来进行编写。
/* 1.存储过程只在创建时进行编译，以后每次执行存储过程都不需再重新编译，而一般 SQL 语句每执行一次就编译一次,所以使用存储过程可提高数据库执行速度。这一般不作为存储过程的主要优点，况且PreparedStatement有批处理，性能差别不大，针对业务逻辑，要对多个表进行多次进行增删改查操作，那么可以把这些操作汇聚成一个存储过程。
缺点：移植性很差，出错后不能准确定位错误。
2.当对数据库进行复杂操作时(如对多个表进行 Update,Insert,Query,Delete 时），可将此复杂操作用存储过程封装起来与数据库提供的事务处理结合一起使用。这些操作，如果用程序来完成，就变成了一条条的 SQL 语句，可能要多次连接数据库。而换成存储，只需要连接一次数据库就可以了。*/
create procedure proc1(out s int) // 只有输出
create procedure proc2(in p_in bigint) // 只有输入
create procedure proc15() // 没有输入与输出
create procedure demo_multi_param(
in id bigint,
in name varchar(32),
out c int
) //多输入与输出
//显示创建的人，时间，等信息，如果没有like语句，则显示所有，系统的存储过程也会有。
show procedure STATUS like 'proc1';
drop procedure proc1; //如果没有会报错，下面的不会
drop procedure if EXISTS proc1;
/**编写输出存储过程，下面做的事情其实不用存储过程，这里只是示例，一个存储过程最好有逻辑判断等操作，即复杂的操作封装在存储过程中。*/
-- 先创建
create procedure proc1(
out max int,
out min int,
out avg int
)
BEGIN
select max(age) into max from students;
select min(age) into min from students;
select avg(age) into avg from students;
END
-- 再调用
call proc1(@maxAge,@minAge,@avgAge);//执行存储过程
select @maxAge,@minAge,@avgAge;//输出
-- 编写输入存储过程
CREATE PROCEDURE proc2(in sid int)
BEGIN
SELECT * from students where id=sid;
end
call proc1(1);-- 执行存储过程，返回一条记录,或者 set @pid=1; call proc1(@pid)
其他
-
问：drop、delete 与 truncate分别在什么场景之下使用？
这三个字段都和删除表有关，首先 drop 是删除整个表格，delete 是删除表中的数据，truncate 是还原表。
有这样一个场景，需要删除表中的所有数据，我们可以 delete from tableName; 效果是一条一条删除表中的数据，且 id 不会重置，不是我们想要的效果。那么我们就会想到使用 truncate tableName; 相当于 drop table，然后create table。但这时又有一种清空，truncate 不能使用，公司线上规定不能使用 drop 表相关的操作，包括 truncate，这个时候我们就只能使用 delete from tableName; 然后再加一条 alter table tableName auto_increment=1; -
问：drop、delete与truncate分别在什么场景之下使用？
不再需要一张表的时候，用drop；想删除部分数据行时候，用 delete，并且带上 where 子句；保留表而删除所有数据的时候用 truncate -
问：如何优化数据库？
1）应尽量避免在 where 子句中使用 != 或 <> 操作符，否则将引擎放弃使用索引而进行全表扫描。
2）应尽量避免在 where 子句中对字段进行 null 值判断，否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描，如：select id from t where num is null可以在 num 上设置默认值 0，确保表中 num 列没有 null 值，然后这样查询：select id from t where num=0
3）很多时候用 exists 代替 in 是一个好的选择
4）用Where子句替换HAVING 子句 因为HAVING 只会在检索出所有记录之后才对结果集进行过滤 -
问：什么是乐观锁和悲观锁？
乐观锁（ Optimistic Locking ）：乐观锁认为并发问题很少发生，所以读某个对象时不会加锁，只有在修改某个数据时，才会进行检查该数据是否被修改。
乐观锁实现：使用数据版本（Version）记录机制实现，这是乐观锁最常用的一种实现方式。何谓数据版本？即为数据增加一个版本标识，一般是通过为数据库表增加一个数字类型的 “version” 字段来实现。当读取数据时，将version字段的值一同读出，数据每更新一次，对此version值加1。当我们提交更新的时候，判断数据库表对应记录的当前版本信息与第一次取出来的version值进行比对，如果数据库表当前版本号与第一次取出来的version值相等，则予以更新，否则认为是过期数据。
悲观锁：悲观锁总是假设最坏的情况，每次取数据时都会加锁（读锁、写锁、行锁等），当其他线程想要访问数据时，都需要阻塞挂起。可以依靠数据库实现，如行锁、读锁和写锁等，都是在操作之前加锁，在Java中，synchronized的思想也是悲观锁。 -
问：主键 超键 候选键 外键？
主键：一个数据列只能有一个主键，且主键的取值不能缺失，即不能为空值（Null）；
外 键：在一个表中存在的另一个表的主键称此表的外键；
超 键：在关系中能唯一标识元组的属性集称为关系模式的超键。一个属性可以为作为一个超键，多个属性组合在一起也可以作为一个超键。超键包含候选键和主键；
候选键：是最小超键，即没有冗余元素的超键； -
问：什么是临时表？
临时表只在当前连接可见，当关闭连接时，MySQL 会自动删除表并释放所有空间。因此在不同的连接中可以创建同名的临时表，并且操作属于本连接的临时表。
#手动删除临时表
DROP TEMPORARY TABLE IF EXISTS temp_tb;
#创建临时表
CREATE TEMPORARY TABLE tmp_table ( NAME VARCHAR (10) NOT NULL, time date NOT NULL);
select * from tmp_table;
- 问：共享锁和排斥锁的含义以及用途？
共享锁又称读锁：若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。
排他锁又称写锁：若事务T对数据对象A加上X锁，事务T可以读A也可以修改A，其他事务不能再对A加任何锁，直到T释放A上的锁。这保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。排他锁很好理解，是自己独占资源。