【Java面试】Mysql

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sql的执行顺序

⑧select ⑨distinct(去重) ⑥聚合函数

①from 表1

③[inner join | left join | right join](连接) 表2

②on(连接条件) 表1.字段 = 表2.字段

④where 查询条件

⑤group by(分组) 字段

⑦having 分组过滤条件

⑩order by(排序) 字段

⑪limit(分页) 0,10

索引的优点和缺点

优点：

①提高检索的速度。
②索引列对数据排序，降低排序成本。
③mysql 8之后引入了，隐藏索引，当一个索引被隐藏就不会被优化器所使用，就可以看出来索引对数据库的影响，有利于调优。

缺点：

①索引也是一个文件，所以会占用空间。
②降低更新的速度，因为不光要更新数据，还要更新索引。

怎么避免索引失效(也属于sql优化的一种)

①某列使用范围查询(>、<、like、between and)时, 右边的所有列索引也会失效。
②不要对索引字段进行运算。
③在where子句中不要使用 OR、!=、<>和对值null的判断。
④避免使用’%'开头的like的模糊查询。
⑤字符串不加单引号，造成索引失效。

一条sql查询非常慢，我们怎么去排查和优化？

排查：

(1) 开启慢查询。
(2) 查看慢查询日志(定位低效率sql，命令：show processlist)。
(3) 使用explain查看sql的执行计划(看看索引是否失效或者性能低)

优化：

sql优化 + 索引 + 数据库结构优化 + 优化器优化

存储引擎 MylSAM和InnoDB、Memory的区别

MylSAM： mysql5.5之前的存储引擎，是表锁（悲观锁）级别的，不支持事务和外键。
InnoDB： mysql5.5之后的存储引擎，是行锁（乐观锁）级别的，支持事务和外键。
Memory： 内存数据库引擎，因为在内存操作，所以读写很快，但是Mysql服务重启，会丢失数据，不支持事务和外键。

事务的四大特性(ACID)

原子性(Atomicity)： 要么全部成功要么全部失败。
一致性(Consistency)： 事务执行前和事务执行后，原本和数据库一致的数据仍然一致。
隔离性(Isolation)： 事务与事务之间互不干扰。
持久性(Durability)： 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的。

脏读、不可重复读、幻读

脏读： 也叫"读未提交"，顾名思义，就是某一事务A读取到了事务B未提交的数据。
不可重复读： 在一个事务内，多次读取同一个数据，却返回了不同的结果。实际上，这是因为在该事务间隔读取数据的期间，有其他事务对这段数据进行了修改，并且已经提交，就会发生不可重复读事故。
幻读： 在同一个事务中，第一次读取到结果集和第二次读取到的结果集不同。像幻觉一样所以叫幻读。
从上面可以看出脏读和不可重复读是基于数据值的错误，幻读是基于条数增加或者减少的错误

事务的隔离级别？

① read uncommited(读取未提交内容)： 在该隔离级别，所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果。读取未提交的数据，也被称之为脏读（Dirty Read）
② read committed(读取提交内容)： 这是大多数数据库系统的默认隔离级别（但不是MySQL默认的）。一个事务只能看见已经提交事务所做的改变。可解决脏读
③ repeatable read(可重读)： 这是MySQL的默认事务隔离级别，同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到同样的数据。不过理论上，这会导致另一个棘手的问题：幻读（Phantom Read）。可解决脏读、不可重复读
④ serializable(可串行化) ： 这是最高的隔离级别，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决幻读问题。简言之，它是在每个读的数据行上加上共享锁。在这个级别，可能导致大量的超时现象和锁竞争。可解决脏读、不可重复读、幻读。

怎么优化数据库

①SQL优化
②加缓存
③分表
④读写分离

SQL优化

①不要用select *，要使用具体字段。
②使用数值代替字符串，比如：0=唱，1=跳，2=rap。
③避免返回大量数据，采用分页最好。
④使用索引，提升查询速度，不宜建太多索引，不能建在重复数据比较多的字段上。
⑤批量插入比单条插入要快，因为事务只需要开启一次，数据量太小体现不了。
⑥避免子查询，优化为多表连接查询。
⑦尽量使用union all替代union，因为union会自动去重。

大表数据查询，怎么优化

1. 优化shema、sql语句+索引；
2. 加缓存，memcached, redis；
3. 主从复制，读写分离；
4. 垂直拆分，根据你模块的耦合度，将一个大的系统分为多个小的系统，也就是分布式系统；
5. 水平切分，针对数据量大的表，这一步最麻烦，最能考验技术水平，要选择一个合理的sharding key, 为了有好的查询效率，表结构也要改动，做一定的冗余，应用也要改，sql中尽量带sharding key，将数据定位到限定的表上去查，而不是扫描全部的表；

常用的聚合函数

①sum(列名) 求和 　　　　
②max(列名) 最大值 　　　　
③min(列名) 最小值 　　　　
④avg(列名) 平均值 　　　　
⑤first(列名) 第一条记录
⑥last(列名) 最后一条记录
⑦count(列名) 统计记录数不包含null值 count(*)包含null值。

drop、truncate、delete的区别

速度： drop > truncate > delete。
回滚： delete支持，truncate和drop不支持。
删除内容： delete表结构还在，删除部分或全部数据，不释放空间。truncate表结构还在，删除全部数据，释放空间。drop表结构和数据不在，包括索引和权限，释放空间。

13. 百万级别或以上的数据如何删除

关于索引：由于索引需要额外的维护成本，因为索引文件是单独存在的文件,所以当我们对数据的增加,修改,删除,都会产生额外的对索引文件的操作,这些操作需要消耗额外的IO,会降低增/改/删的执行效率。所以，在我们删除数据库百万级别数据的时候，
查询MySQL官方手册得知删除数据的速度和创建的索引数量是成正比的。

• 1.先删除索引（此时大概耗时三分多钟）
• 2.然后删除其中无用数据（此过程需要不到两分钟）
• 3.重新创建索引(此时数据较少了创建索引也非常快，约十分钟左右。)

与之前的直接删除绝对是要快速很多，更别说万一删除中断,一切删除会回滚。那更是坑了。

锁

对MySQL的锁了解吗

当数据库有并发事务的时候，可能会产生数据的不一致，这时候需要一些机制来保证访问的次序，锁机制就是这样的一个机制。
就像酒店的房间，如果大家随意进出，就会出现多人抢夺同一个房间的情况，而在房间上装上锁，申请到钥匙的人才可以入住并且将房间锁起来，其他人只有等他使用完毕才可以再次使用。

隔离级别与锁的关系

在Read Uncommitted级别下，读取数据不需要加共享锁，这样就不会跟被修改的数据上的排他锁冲突
在Read Committed级别下，读操作需要加共享锁，但是在语句执行完以后释放共享锁；
在Repeatable Read级别下，读操作需要加共享锁，但是在事务提交之前并不释放共享锁，也就是必须等待事务执行完毕以后才释放共享锁。

SERIALIZABLE 是限制性最强的隔离级别，因为该级别锁定整个范围的键，并一直持有锁，直到事务完成。

按照锁的粒度分数据库锁有哪些？锁机制与InnoDB锁算法

在关系型数据库中，可以按照锁的粒度把数据库锁分为行级锁(INNODB引擎)、表级锁(MYISAM引擎)和页级锁(BDB引擎 )。
MyISAM和InnoDB存储引擎使用的锁：
MyISAM采用表级锁(table-level locking)。
InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁，默认为行级锁
行级锁，表级锁和页级锁对比
行级锁 行级锁是Mysql中锁定粒度最细的一种锁，表示只针对当前操作的行进行加锁。行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小，但加锁的开销也最大。行级锁分为共享锁 和 排他锁。

特点：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高。

表级锁 表级锁是MySQL中锁定粒度最大的一种锁，表示对当前操作的整张表加锁，它实现简单，资源消耗较少，被大部分MySQL引擎支持。最常使用的MYISAM与INNODB都支持表级锁定。表级锁定分为表共享读锁（共享锁）与表独占写锁（排他锁）。

特点：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发出锁冲突的概率最高，并发度最低。

页级锁 页级锁是MySQL中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。表级锁速度快，但冲突多，行级冲突少，但速度慢。所以取了折衷的页级，一次锁定相邻的一组记录。

特点：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般

从锁的类别上分MySQL都有哪些锁呢？像上面那样子进行锁定岂不是有点阻碍并发效率了

从锁的类别上来讲，有共享锁和排他锁。

共享锁: 又叫做读锁。当用户要进行数据的读取时，对数据加上共享锁。共享锁可以同时加上多个。

排他锁: 又叫做写锁。当用户要进行数据的写入时，对数据加上排他锁。排他锁只可以加一个，他和其他的排他锁，共享锁都相斥。

用上面的例子来说就是用户的行为有两种，一种是来看房，多个用户一起看房是可以接受的。一种是真正的入住一晚，在这期间，无论是想入住的还是想看房的都不可以。

锁的粒度取决于具体的存储引擎，InnoDB实现了行级锁，页级锁，表级锁。
他们的加锁开销从大到小，并发能力也是从大到小。

MySQL中InnoDB引擎的行锁是怎么实现的？

答：InnoDB是基于索引来完成行锁

例:

select * from tab_with_index where id = 1 for update;

for update 可以根据条件来完成行锁锁定，并且 id 是有索引键的列，如果 id 不是索引键那么InnoDB将完成表锁，并发将无从谈起

什么是死锁？怎么解决？

死锁是指两个或多个事务在同一资源上相互占用，并请求锁定对方的资源，从而导致恶性循环的现象。

常见的解决死锁的方法

1、如果不同程序会并发存取多个表，尽量约定以相同的顺序访问表，可以大大降低死锁机会。
2、在同一个事务中，尽可能做到一次锁定所需要的所有资源，减少死锁产生概率；
3、对于非常容易产生死锁的业务部分，可以尝试使用升级锁定颗粒度，通过表级锁定来减少死锁产生的概率；

如果业务处理不好可以用分布式事务锁或者使用乐观锁

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• 2023-10-18 第一版