数据库面试题--基础篇

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一、关系型数据库和非关系型数据库

1、关系型数据库(SQL)指用关系模型来组织数据的数据库。常见的关系型数据库有Oracle, MySQL,Microsoft SQL Server, PostgreSQL,SQLite,IBM DB2...

2、非关系型数据库(NoSQL)，不仅仅是SQL，数据以对象的形式存储在系统中，对象之间的关系通过每个对象自身的属性来决定。通常用于存储非结构化数据。常见的NoSQL有:redis、HBase等。

二、drop、delete、truncate的区别？

drop用来删除表或数据库并将表所占用的空间全部释放。

delete只删除记录。

truncate会清除表数据并重置id从1开始。

三、数据库的分页是怎么做的？

参考资料：数据库的分页是怎么做的？-CSDN博客

四、什么是子查询？

指在一个查询语句中使用另一个查询语句的过程。

五、数据库中的存储过程和函数

参考资料：数据库中的存储过程和函数-CSDN博客

六、数据库中的锁

1、粒度锁

（1）全局锁：针对整个数据库的锁，全局锁的典型使用场景是，需要确保整个数据库一致性的操作，例如做全库逻辑备份。

# 全局锁，简称FTWRL 
FLUSH TABLES WITH READ LOCK; 
# 解锁命令 
UNLOCK TABLES;

①读锁（共享锁）：阻止其他用户更新数据，但允许读取数据。

②写锁（排他锁）：阻止其他用户读取和更新数据

（2）表锁：典型应用场景：全表更新或删除

# 给表添加读锁或写锁 
lock tables employee read/write; 
# 解锁 
unlock tables;

（3）行锁：主要由innoDB引擎提供，应用场景：高并发读取操作，单行操作。

七、视图与游标

1、视图：是一种虚拟的表，具有和物理表相同的功能。可以对视图进行增，改，查，操作，视图

通常是有一个表或者多个表的行或列的子集。对视图的修改不影响基本表。它使得我们获取数据更

容易，相比多表查询。

2、游标：是对查询出来的结果集作为一个单元来有效的处理。游标能够对结果集中的每一条记录

进行定位，并对指向的记录中的数据进行操作的数据结构。一般不使用游标，但是需要逐条处理数

据的时候，游标显得十分重要。

八、where, on 和having有什么区别？

1、where和having的根本区别在于： where在group by和聚合函数之前对数据进行过滤； having在group by和聚合函数之后对数据进行过滤；

2、where和on的区别在于： 内连接中，on和where等价； 外连接，on中的过滤条件在连接操作之前执行，而where在连接操作之后执行。

在查询过程中执行顺序：from>where>group（含聚合）>having>order>select。

九、SQL各子句的执行顺序。

先有表（from、on、join），才能过滤（where），再才能分组（group、having），再才能选择去重（select distinct），再才能排序（order by），最后才能分页（limit）

总的顺序：from>join>where>group by>聚合函数>having>select>order by>limit

---------------------------------------事务----------------------------------------

一、定义

数据库事务（Database Transaction）指单个工作的逻辑单元执行的一系列操作，要么完全执行，

要么完全不执行，不可分割。一个逻辑单元要成为事务，必须满足ACID(Atomicity, Consistency,

Isolation, Durability) ，原子性，一致性，隔离性，持久性。

二、ACID

1、原子性：数据库中事务要么完全执行，要么完全不执行

2、一致性：一致性是指事务必须使数据库一致性状态不变，也就是说一个事务执行之前和执行之后都必须处于一致性状态。

3、隔离性：是当多个用户并发访问数据库时，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。

4、持久性：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（固化到硬盘），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。

三、mysql中四种隔离级别

1、读取未提交，最低的隔离级别，可能导致脏读、幻读或不可重复读。

2、读取已提交，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生。

3、可重复读，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。

4、串行化，最高的隔离级别。可以阻止脏读、幻读以及不可重复读。

四、什么是脏读、幻读、不可重复读？

1、脏读：事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据（事务B回滚）

2、不可重复读：事务A内部的相同查询语句在不同时刻读出的结果不一致（修改）

3、幻读：事务A读取到了事务B提交的新增数据

五、MySQL的ACID特性分别是怎么实现的？

1、原子性

原子性的含义就是之前成功执行的sql语句能够撤销。InnoDB实现回滚，靠的是undo log：当事务对数据库进行修改时，InnoDB会生成对应的undo log；如果事务执行失败或调用了rollback，导致事务需要回滚，便可以利用undo log中的信息将数据回滚到修改之前的样子。

2、持久性

持久性是指事务一旦提交，它对数据库的改变就应该是永久性的。redo log被引入来解决这个问题：当数据修改时，除了修改Buffer Pool中的数据，还会在redo log记录这次操作；当事务提交时，会调用fsync接口对redo log进行存盘。如果MySQL宕机，重启时可以读取redo log中的数据，对数据库进行恢复。redo log采用的是WAL（Write-ahead logging，预写式日志），所有修改先写入日志，再更新到Buffer Pool，保证了数据不会因MySQL宕机而丢失，从而满足了持久性要求。

3、隔离性

• (一个事务)写操作对(另一个事务)写操作的影响：锁机制。

保证隔离性事务在修改数据之前，需要先获得相应的锁；获得锁之后，事务便可以修改数据；该事务操作期间，这部分数据是锁定的，其他事务如果需要修改数据，需要等待当前事务提交或回滚后释放锁。

• (一个事务)写操作对(另一个事务)读操作的影响：MVCC保证隔离性（参考资料数据库中的MVCC--多版本并发控制-CSDN博客）：

① 隐藏列：InnoDB中每行数据都有隐藏列，隐藏列中包含了本行数据的事务id、指向undo log的指针等。

② 基于undo log的版本链：前面说到每行数据的隐藏列中包含了指向undo log的指针，而每条undo log也会指向更早版本的undo log，从而形成一条版本链。

③ ReadView：通过隐藏列和版本链，MySQL可以将数据恢复到指定版本；但是具体要恢复到哪个版本，则需要根据ReadView来确定。所谓ReadView，是指事务（记做事务A）在某一时刻给整个事务系统（trx_sys）打快照，之后再进行读操作时，会将读取到的数据中的事务id与trx_sys快照比较，从而判断数据对该ReadView是否可见，即对事务A是否可见。

4、一致性

一致性是事务追求的最终目标，前问所诉的原子性、持久性和隔离性，其实都是为了保证数据库状态的一致性。

------------------------------------索引-------------------------------------------

一、种类

1、按照约束条件可以分为：普通索引、全文索引、唯一索引、主键索引

2、按照列数可以分为：单列索引和组合索引

alter table tablename add index ('字段名'); # 普通索引 
primary key('字段名') # 主键索引，通常在表定义时使用，不能通过alter添加一个主键 
alter table tablename add fulltext ('字段名') # 全文索引 
alter table tablename add unique ('字段名') # 唯一性索引 
alter table tablename add index ('字段名1', '字段名2', ...) # 组合索引，就是多个列的索引

二、数据库中的索引

1、定义：索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构，使用索引可快速访问数据表中的特定信息。

2、目的：索引的一个主要目的就是加快数据检索速度。

3、索引的优点：

（1）通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。

（2）可以大大加快数据的检索速度，这也是创建索引的最主要原因。

（3）帮助服务器避免排序和临时表

（4）将随机IO变为顺序IO。

（5）可以加速表与表之间的连接，在实现参照完整性有重要意义。

三、索引底层如何实现？

一般分为B+树索引和哈希索引：

1、B+树索引：其非叶子节点均为key，叶子节点是key-data键值对，叶子节点前后相连且有序。

2、哈希索引：对key进行散列化，存储在不同的桶中，可以做到常数时间复杂度的查找，删除和插

入。但要注意哈希冲突的避免（链表法，线性检测，二次探测，公共溢出区方法）

四、为什么有了B+树还要索引还要hash索引？

1、B+树默认有序而hash表默认无序，所以哈希索引无法用于排序；

2、哈希索引O(1) 在速度上快于B+树O(logn)

3、哈希索引只能进行等值查询（因为它要计算hash(key)再去匹配），而B+树可以进行等值、部分前缀、范围查询；

4、底层实现结构不同：B+树是非线性结构，hash的桶是线性结构。

5、对于某些场景如热点页/活跃查询页，需要借助哈希索引来快速查询。

五、为什么使用B+树而不使用B树？

1、IO次数更少：由于B+树在非叶子节点上不包含数据信息，因此在内存页中能够存放更多的key。

2、遍历次数少：B+树的叶子结点都是相连的，因此对整棵树的遍历只需要一次线性遍历叶子结点即可。而B树则需要进行每一层的递归遍历。

3、B+树由于数据顺序排列并且相连，所以便于区间查找和搜索。

六、聚簇索引和非聚簇索引的区别？

聚集索引和非聚集索引不是一种索引类型，而是物理存储的方式而已：innoDB的默认数据结构是

聚集索引，而MyISAM是非聚集索引。

区别：

1、两个引擎的物理存储结构上 表的物理存储文件：

（1）innoDB有两个文件，（表索引和数据是通过聚合方式存储的，所以叫聚集索引）：

①test_innodb.frm------>Frame=表结构

②test_innobd.ibd------->innodb data=(表索引 + 数据)

（2）myisam有三个文件，（表索引和数据不是通过聚合方式存储的，分开存储）：

①test_myisam.frm------>Frame=表结构

②test_myisam.MYD-------> MyISAM Data=表数据

③test_myisam.MYI-------> MyISAM Index=表索引

2、数据的检索对比

（1）聚集索引

①表的数据行都存放在索引树的叶子结点中

②索引和数据保存在同一个BTree中。因此从聚集索引中获取数据通常比在非聚集索引中查找要快。

（2）非聚集索引

①叶子节点保存的实际上是指向存放数据块的指针

②非聚集索引需要先查询一遍索引文件，得到索引，根据索引获取数据。

--------------------------------------mysql---------------------------------------

一、char，varchar的区别是什么？适用场景。

1、char存储定长的字符串，比如char(M)，存储M个字符。

2、varchar存储变长字符串，它比char更灵活。

3、使用场景：对于定长或者短字符串，使用char更好，不容易产生内存碎片。

二、什么是触发器，MySQL中都有哪些触发器？

触发器是特殊的存储过程，当触发某个事件时，自动执行这些代码。在MySQL数据库中有如下六种触发器：

1、Before Insert

2、After Insert

3、Before Update

4、After Update

5、Before Delete

6、After Delete

before/after：触发器是在增删改之前执行，还是之后执行

delete/insert/update：触发器由哪些行为触发（增、删、改）

on 表名：触发器监视哪张表的（增、删、改）操作

触发SQL代码块：执行触发器包含的SQL语句

创建一个触发器的sql代码：

create trigger trigger_name
trigger_time
trigger_event on tbl_name
for each row
trigger_stmt

三、MySQL有哪些数据类型？

1、整数类型：bit，bool，tiny int，small int，medium int，int、big int

2、浮点数类型：float，double，decimal

3、字符串类型：char，varchar，tiny text，text，medium text，longtext，tiny blob，medium blob，long blob

4、日期类型：date，datetime，timestamp，time，year

使用注意事项：

（1）使用char或者varchar的时候，注意char会去掉字符串末尾的空格。

（2）使用text或者blob的时候，注意定期清理碎片空间，使用OPTIMIZE TABLE命令。

（3）浮点数会造成精度丢失，尽量使用decimal。

四、请你说一下MySQL是如何执行一条SQL的？具体步骤有哪些？

1、客户端请求

2、连接器（身份验证，权限grant）

3、查询缓存（如果缓存命中则直接返回）

4、分析器（对SQL进行词法分析和语法分析操作）

5、优化器（主要对执行的sql优化选择最优的执行方案方法）

6、执行器（执行时会先看用户是否有执行权限，有才去使用这个引擎提供的接口）

7、去引擎层获取数据返回（如果开启查询缓存则会缓存查询结果）

五、请你说一下MySQL的四种索引类型？

1、FULLTEXT: 即为全文搜索。即为全文索引，目前只有MyISAM引擎支持。其可以在CREATE TABLE ，ALTER TABLE ，CREATE INDEX 使用，不过目前只有 CHAR、VARCHAR ，TEXT 列上可以创建全文索引。

2、HASH ：由于HASH的唯一（几乎100%的唯一）及类似键值对的形式，很适合作为索引。 HASH索引可以一次定位，不需要像树形索引那样逐层查找, 因此具有极高的效率。但是，这种高效是有条件的，即只在“=”和“in”条件下高效，对于范围查询、排序及组合索引仍然效率不高。

3、BTREE ：BTREE索引就是一种将索引值按一定的算法，存入一个树形的数据结构中（二叉树），每次查询都是从树的入口root开始，依次遍历node，获取leaf。这是MySQL里默认和最常用的索引类型。

4、RTREE ：RTREE在MySQL很少使用，仅支持geometry数据类型，支持该类型的存储引擎只有MyISAM、BDb、InnoDb、NDb、Archive几种。 相对于BTREE，RTREE的优势在于范围查找。

六、请你解释一下MySQL的MVCC?

MVCC是多版本并发控制的意思， 是MySQL的InnoDB存储引擎实现隔离级别的一种具体方式。用

于实现提交读和可重复读这两种隔离级别。

MVCC是通过保存数据在某个时间点的快照来实现该机制，其在每行记录后面保存两个隐藏的列。

分别保存这个行的创建版本号和删除版本号，然后InnoDB的MVCC使用到的快照存储在Undo的日

志中。该日志通过回滚指针将一个数据行的所有快照连接起来。

 参考资料数据库中的MVCC--多版本并发控制-CSDN博客。

七、InnoDB和MyISAM存储引擎的区别？

1、InnoDB： 优点：支持事务，外键，行级锁（甚至间隙锁），MVCC，并发量较大，适合大量 update。 缺点：不适合大量的 select。

2、MyISAM： 优点：查询数据相对较快，适合大量的 select，可以全文索引。存储容量256T比InnoDB大。 缺点：不支持事务，不支持外键，并发量较小，不适合大量 update。

八、MySQL为什么要有回滚机制？

1、能够在发生错误或者用户执行 ROLLBACK 时提供回滚相关的信息

2、 在整个系统发生崩溃、数据库进程直接被杀死后，当用户再次启动数据库进程时，能够立刻通

过查询回滚日志将之前未完成的事务进行回滚，这也就需要回滚日志必须先于数据持久化到磁盘

上，是我们需要先写日志后写数据库的主要原因。