MySQL常见面试题

一、存储引擎

1. MySQL主要存储引擎及特点

引擎	事务支持	锁粒度	特性	适用场景
InnoDB	✅	行级锁	默认引擎，支持MVCC、外键，崩溃恢复能力强	高并发事务场景
MyISAM	❌	表级锁	全文索引、压缩、空间函数，不支持事务	读多写少，静态数据
Archive	❌	行级锁	仅支持INSERT/SELECT，高压缩比	日志存储，历史数据归档
Memory	❌	表级锁	数据存内存，哈希索引，重启数据丢失	缓存/映射表，中间结果集

2. InnoDB vs MyISAM核心区别

• 事务：InnoDB支持ACID事务，MyISAM不支持。
• 锁机制：InnoDB行级锁（减少并发冲突），MyISAM表级锁（写阻塞读）。
• 索引结构：InnoDB聚簇索引（数据存主键旁），MyISAM非聚簇索引（数据与索引分离）。
• 外键：InnoDB支持，MyISAM不支持。

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二、索引机制

1. 索引类型与区别

• 数据结构：B+树（范围查询）、Hash（等值查询）、全文索引（文本搜索）。
• 逻辑分类：
• 主键索引：唯一且非空，聚簇索引（InnoDB）。
• 唯一索引：列值唯一，可为NULL。
• 联合索引：多列组合，遵循最左匹配原则。

2. 为什么用B+树而非B树？

• B+树非叶子节点仅存键值，增大了扇出（减少树高度）。
• 叶子节点双向链表链接，支持高效范围查询。
• 计算示例：3层B+树可存储约2200万行数据（主键8B+指针6B，每页16KB）。

3. 覆盖索引与回表查询

• 覆盖索引 ：查询字段均在索引中，无需回表（EXPLAIN显示Using index）。
• 回表：需根据普通索引的主键ID回聚簇索引取数据，性能较低。

4. 三星索引原则

• ⭐ 索引行相邻（减少I/O）
• ⭐⭐ 数据顺序与查询排序一致（避免排序）
• ⭐⭐⭐ 包含查询所有字段（避免回表）

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三、事务与锁

MySQL 是一个客户端／服务器架构的软件。同一个服务器可以有多个客户端连接，每个连接称为一个会话（Session）。每个会话中的客户端都可以向服务器发出请求语句，这些请求可能属于不同的事务，因此服务器可能同时处理多个事务。

1. ACID实现原理

特性	实现机制
原子性	Undo Log：回滚未提交事务的修改。
持久性	Redo Log：事务提交前写日志，崩溃恢复时重放。
隔离性	MVCC+锁：Read View控制可见性，行锁保证写隔离。
一致性	由原子性、隔离性、持久性共同保证。

2. 事务隔离级别与问题

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读	实现方式
读未提交	✅	✅	✅	无锁
读已提交	❌	✅	✅	每次快照读生成新Read View
可重复读	❌	❌	⚠️	首次快照读生成Read View（默认）
串行化	❌	❌	❌	读写均加锁

可以通过以下语句修改事务的隔离级别：

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL level;

其中 level 可选值：

level: {

REPEATABLE READ

| READ COMMITTED

| READ UNCOMMITTED

| SERIALIZABLE

}

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_26893655/article/details/149711697

幻读特殊处理：InnoDB通过Next-Key Lock（Gap Lock+Record Lock）在RR级别避免幻读。

3. 锁类型

• 行级锁 ：
  • Record Lock：锁定单行。
  • Gap Lock：锁定范围间隙（防插入）。
  • Next-Key Lock：锁定范围+行（默认）。
• 表级锁 ：
  • MDL锁：元数据锁（DDL阻塞DML）。
  • AUTO-INC锁：自增主键插入锁。

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四、SQL优化与设计

1. 表设计原则

• 字段选择：最小数据类型 > 避免NULL > 简单类型（如整型优于字符串）。
• 货币存储：DECIMAL（精确）或 BIGINT（扩大倍数存整数）。
• 字符串类型：
  • VARCHAR：变长字符串（省空间）。
  • CHAR：定长字符串（如邮编）。
  • 避免TEXT/BLOB：分表存储或合成索引。

2. 索引优化策略

• 避免索引失效：
  • ❌ 对索引列计算/函数：WHERE YEAR(create_time)=2023
  • ❌ 隐式类型转换：WHERE id='100'（id为整型）
• 利用虚拟生成列：

ALTER TABLE users ADD name_hash BINARY(16) AS (UNHEX(MD5(name))) VIRTUAL;
CREATE INDEX idx_name_hash ON users(name_hash);

3. 大表优化方案

• 分页查询：

-- 避免OFFSET 50000，改用ID过滤
SELECT * FROM orders WHERE id > 50000 LIMIT 200;

• 关联查询：

-- 先查小表ID，再关联大表
SELECT b.* FROM big_table b
JOIN (SELECT id FROM small_table LIMIT 50000,200) a ON b.id = a.id;

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五、高阶机制

1. 日志系统

日志	作用	关键特性
Redo	保证事务持久性	物理日志，循环写，崩溃恢复重放
Undo	事务回滚和MVCC	逻辑日志，链式存储版本链
Binlog	主从复制和数据归档	逻辑日志，追加写，支持ROW/STATEMENT

2. InnoDB三大特性

• Buffer Pool：缓存数据页，LRU算法管理。
• 自适应哈希索引：自动为高频查询字段建哈希索引。
• 双写缓冲区：防止页断裂（Partial Page Write）。

3. MySQL 8.0重要特性

• 原子DDL操作（DDL失败自动回滚）。
• 降序索引（真正物理降序存储）。
• 窗口函数（ROW_NUMBER(), RANK()）。
• 通用表表达式CTE（WITH RECURSIVE）。

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六、高频面试题

1. VARCHAR(50)能存多少汉字？

• UTF8：每个汉字3字节 → 最大存 (65535-1-2)/3 ≈ 21844个（无NOT NULL）。

2. 自增主键的优势

• 插入顺序写入，减少页分裂 → 比随机主键（如UUID）性能高30%。

3. 死锁处理

• 设置innodb_lock_wait_timeout（默认50s）。
• 开启死锁检测（innodb_deadlock_detect=ON），自动回滚代价小的事务。

4. 分区表 vs 分表

方案	优点	缺点
分区表	单表逻辑透明	分区键限制，全局锁风险
分表	水平扩展灵活	需应用层路由

5. 索引失效的11个场景

• 范围查询右侧失效：

WHERE a>10 AND b=20-- 联合索引(a,b)中b失效

• 隐式类型转换：

WHERE id = '100'-- id为整型时触发全表扫描

• 函数操作索引列：

WHERE UPPER(name)='JOHN'

• OR连接非索引列：

WHERE a=10 OR d='foo'-- d无索引则全索引失效

• LIKE通配符开头：

WHERE name LIKE '%abc'

6.自增主键不连续原因

• 事务回滚（自增值不回收）
• 唯一键冲突（已分配ID废弃）

是 否 插入ID=10 唯一键冲突? ID=10废弃 写入成功 下次分配ID=11

7.NULL值对索引的影响

• WHERE col IS NULL 可走索引
• COUNT(col) 忽略NULL值（推荐 COUNT(*)）

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附：速查公式

• B+树容量 ：总行数 = 1170^(h-1) * 16（h为树高度，1170为单页指针数）
• 索引长度 ：UTF8字段索引长度 = 字符数×3 + 2（变长字段额外字节）

完整知识图谱
MySQL体系 存储引擎 索引机制 事务锁 SQL优化 InnoDB MyISAM B+树原理 覆盖索引 MVCC Next-Key Lock 执行计划 分区分表

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