在如今互联网电商的业务环境中,数据库作为基础设施扮演着至关重要的角色。特别是对于某东这样的互联网大厂,MySQL作为主要的数据库管理系统,常常是面试过程中的一个重要考察内容。以下文章将基于MySQL的常见面试问题进行详细阐述,为准备MySQL相关职位的面试者提供帮助。
1. 数据库了解吗,聊一下?
数据库是用于存储、管理和操作数据的软件系统。常见的数据库系统有关系型数据库(如MySQL、PostgreSQL)和非关系型数据库(如MongoDB、Redis)。关系型数据库遵循结构化查询语言(SQL),数据存储在表格中,并且通过外键等关系连接。MySQL是开源的、支持高并发、事务性强、成本低的关系型数据库,广泛应用于电商平台、社交网络等高流量的场景。
2. 知道MVCC吗,聊一下
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MVCC(多版本并发控制)是一种数据库管理并发事务的技术。在MySQL中,MVCC通常与InnoDB存储引擎相关,用于支持高并发的事务管理。其主要原理是:在数据库中为每个数据记录维护多个版本,每个事务看到的是数据的不同版本,确保不同事务不会互相干扰。通过时间戳或事务ID来标识不同版本的记录,达到避免锁的竞争,提高并发度的目的。MVCC的关键优势是读操作不需要加锁,极大提高了并发性能。
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3. 数据库引擎相关
在MySQL中,常见的存储引擎有InnoDB、MyISAM、Memory、CSV等。其中最常用的是:
- InnoDB:支持ACID事务、行级锁、外键约束,适用于高并发、需要事务管理的场景。
- MyISAM:不支持事务和外键,适用于读取较多的场景,查询性能较好,但不能保证数据一致性。
- Memory:数据存储在内存中,访问速度非常快,适合做缓存数据的存储,但数据会在服务器重启后丢失。
- CSV:每个表存储为CSV文件,适用于轻量级的数据交换。
4. 索引类型
在MySQL中,常见的索引类型有:
- BTREE索引:InnoDB和MyISAM存储引擎默认的索引类型。适用于范围查询(>、<、BETWEEN等)。
- HASH索引:只支持等值查询(=),在Memory存储引擎中使用较多,查询效率高,但不支持范围查询。
- FULLTEXT索引:用于文本数据的全文索引,支持快速的全文搜索。
- 空间索引:用于空间数据类型(如GIS数据),支持地理信息系统应用。
5. 乐观锁和悲观锁
- 乐观锁:假设不会发生冲突,每次读取数据时不会加锁,而是在更新时进行检查,通常通过版本号或时间戳进行控制。如果检测到版本号不一致,则抛出异常,进行重试。
- 悲观锁:假设会发生冲突,在读取数据时就加锁,直到事务完成后才释放锁。悲观锁通常使用行级锁(SELECT FOR UPDATE)或表级锁。
6. 数据库优化
数据库优化是提高数据库性能的关键手段。主要的优化方法有:
- 查询优化:使用索引、优化SQL语句、避免全表扫描、合理使用JOIN等。
- 表结构优化:规范化数据库表,减少冗余数据,合理设计索引。
- 缓存优化:使用缓存技术(如Redis)减少数据库访问压力。
- 数据库分库分表:将数据分散到多个数据库或表中,避免单一数据库过载。
7. 索引的最左匹配原则
在多列索引中,查询时必须遵循最左匹配原则。即查询条件中必须从索引的最左边开始,依次匹配索引的列,才能有效利用复合索引。例如,对于一个索引(A, B, C),查询条件应该至少包含A列,才会利用到该索引。如果查询条件只包含B列或C列,索引将无法被使用。
8. 事务的隔离级别,MySQL默认是重复读
MySQL支持四种事务隔离级别:
- 读未提交(Read Uncommitted):事务可以读取其他事务未提交的数据,容易产生脏读。
- 读已提交(Read Committed):事务只能读取其他事务已提交的数据,避免脏读,但可能会产生不可重复读。
- 重复读(Repeatable Read):保证事务内读取的数据在整个事务过程中一致,防止不可重复读。MySQL的默认隔离级别。
- 串行化(Serializable):事务以串行方式执行,防止幻读,但性能开销较大。
9. 数据库连接池种类
常见的数据库连接池有:
- HikariCP:轻量级、性能高,广泛用于Spring Boot等框架。
- C3P0:较老的连接池,功能较全,但性能不如HikariCP。
- Druid:阿里巴巴开源的数据库连接池,性能和监控功能优秀,适用于大规模分布式应用。
10. MySQL的事务
MySQL的事务遵循ACID特性:
- 原子性:事务中的所有操作要么全成功,要么全失败。
- 一致性:事务执行前后,数据库的状态是有效的。
- 隔离性:多个事务并发执行时,彼此隔离,不互相影响。
- 持久性:事务一旦提交,数据的变更会永久保存。
11. MySQL最大连接数有了解过吗
MySQL的最大连接数默认是151,可以通过修改max_connections参数来调整该值。该参数决定了在任意时刻,MySQL服务器能够接受的最大并发连接数。
12. MySQL CPU过高怎么排查
如果MySQL的CPU使用率过高,可以通过以下方式排查:
- 查看MySQL的error log,检查是否有异常。
- 使用
SHOW PROCESSLIST命令查看当前的SQL执行情况,定位是否有长时间运行的查询。 - 使用
EXPLAIN命令分析慢查询,查看是否存在查询优化的空间。
13. binlog存的什么
MySQL的binlog(二进制日志)记录了所有对数据库进行修改操作的SQL语句或事件,如INSERT、UPDATE、DELETE等。binlog是MySQL进行数据恢复、主从复制的核心机制。
14. 谈谈EXPLAIN结果中比较关键的指标,以及指标的含义
EXPLAIN命令用于分析SQL语句的执行计划,关键指标包括:
- id:查询的标识符,表示查询的顺序。
- select_type:查询的类型,表示是简单查询、联合查询、子查询等。
- table:表示查询操作涉及的表。
- type :连接类型,代表了查询表之间的连接方式。常见的值有
ALL(全表扫描)、index(索引扫描)、range(范围扫描)等。 - rows:表示扫描的行数,越小越好。
- Extra:补充信息,表示查询的附加信息,如是否使用了文件排序等。
15. 聚簇索引和非聚簇索引
- 聚簇索引:数据存储在索引结构中,数据行和索引叶子节点是一起存储的。InnoDB使用聚簇索引,每个表默认有一个聚簇索引。
- 非聚簇索引:数据存储在独立的索引结构中,索引中存储的是指向数据的指针。MyISAM和InnoDB的非主键索引是非聚簇索引。
16. B树和B+树
- B树:每个节点可以有多个子节点,适用于顺序查找和范围查找,但叶子节点不一定在同一层次。
- B+树:B+树是B树的一种变种,所有数据都存储在叶子节点中,非叶子节点只存储键值,用于提高查询效率。MySQL的InnoDB使用B+树作为索引。
通过对以上面试问题的详细解答,面试者可以更好地准备MySQL相关职位的面试,同时为自己提供深入理解Mysql打下坚实的基础