华为OD技术面真题 - 数据库MySQL - 3

文章目录

CHAR和VARCHAR的区别
[VARCHAR(100)和 VARCHAR(10)的区别是什么？](#VARCHAR(100)和 VARCHAR(10)的区别是什么？)
[DATETIME 和 TIMESTAMP 的区别是什么？如何选择？](#DATETIME 和 TIMESTAMP 的区别是什么？如何选择？)
表级锁和行锁的区别
共享锁和排他锁的区别
不同隔离级的加锁机制
分别介绍一下当前读和快照读
- 当前读
- 快照读
介绍一下InnoDB中MVCC机制
RC和RR隔离级别下MVCC的差异

CHAR和VARCHAR的区别

CHAR 和 VARCHAR 是最常用到的字符串类型，两者的主要区别在于：CHAR 是定长字符串，VARCHAR 是变长字符串。

CHAR：存储时会在右边填充空格以达到指定的长度，检索时会去掉空格。CHAR 更适合存储长度较短或者长度都差不多的字符串
VARCHAR:存储时需要使用 1 或 2 个额外字节记录字符串的长度，检索时不需要处理。适合存储长度不确定或者差异较大的字符串.

CHAR(N) 和 VARCHAR(N) 的 N 都代表能够保存的字符数的最大值，无论是字母、数字还是中文，每个都只占用一个字符。

VARCHAR(100)和 VARCHAR(10)的区别是什么？

VARCHAR(100) 和 VARCHAR(10) 的本质区别是：能存储的字符最大长度不同。VARCHAR 是变长存储，实际占用空间 = 真实字符长度 + 长度标记,虽然两个存储的字符数范围不同，但二者存储相同的字符串，所占用磁盘的存储空间其实是一样的。

在排序、临时表等执行阶段，MySQL 参考的是列的定义（DDL 中的长度）来分配内部结构，而不会去统计或依赖实际数据中出现过的最大长度，更长的列会消耗更多的内存。所以在实际开发应该设置合适的长度。

DATETIME 和 TIMESTAMP 的区别是什么？如何选择？

核心区别对比：

维度	DATETIME	TIMESTAMP
存储空间	8 字节	4 字节
是否受时区影响	否	是
取值范围	1000-01-01 ～ 9999-12-31	1970-01-01 ～ 2038-01-19
存储内容	字面时间	UTC 时间戳
是否自动更新	（需显式设置）	（可配置）

使用场景：

DATETIME适用场景：

需要存储大于2038年的时间
不关注时区，不期望时区变化

TIMESTAMP适用场景：

需要关注多时区时间转换。
希望数据库能自动管理时区转换
不超过TIMESTAMP存储范围。

表级锁和行锁的区别

表级锁：MySQL 中锁定粒度比较大的一种锁，出现在针对非索引字段加的锁或存储引擎不支持行锁加锁的情况。对当前操作的整张表加锁，实现简单，资源消耗也比较少，加锁快，不会出现死锁。不过，触发锁冲突的概率最高，高并发下效率极低。表级锁和存储引擎无关，MyISAM 和 InnoDB 引擎都支持表级锁。
行级锁：MySQL 中锁定粒度最小的一种锁，是 针对索引字段加的锁 ，只针对当前操作的行记录进行加锁。行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小，并发度高，但加锁的开销也最大，加锁慢，会出现死锁。行级锁和存储引擎有关，是在存储引擎层面实现的。MyISAM不支持行锁，InnoDB支持行锁。

共享锁和排他锁的区别

共享锁：又称读锁，事务在读取记录的时候获取共享锁，允许多个事务同时对同一记录加共享锁。共享
排他锁：又称互斥锁/写锁，事务在修改记录的时候获取排他锁，不允许多个事务同时获取。如果一个记录已经被当前加了排他锁，那其他事务不能再对这条事务加任何类型的锁（锁不兼容）。排他

注意：一条记录已经被当前事务加了共享锁（S 锁），其他事务是不能再加排他锁（X 锁）的。

使用共享锁/排他锁示例

复制代码

# 共享锁
SELECT ... LOCK IN SHARE MODE;
# 排他锁
SELECT ... FOR UPDATE;

不同隔离级的加锁机制

读未提交(Read Uncommitted): 采取的是读不加锁原理。事务读不加锁，不阻塞其他事务的读和写。事务写会加排它锁。
读以提交(Read Committed): 相比读未提交，事务读中会加共享锁，但读取完成之后会立即释放锁。事务写会加排他锁。
可重复读(REPEATABLE READ): 相比读已提交，事务读中会加共享锁，共享锁在事务结束之后进行释放。事务锁会加排他锁。
串行化(SERIALIZABLE): 事务读会添加共享锁，事务写添加排他锁，对范围查询额外引入范围锁，防止幻读出现。

以上隔离级别和锁的关系只针对当前读，没有考虑快照读MVCC的影响。额外注意如果存储引擎不支持行锁/或者没走索引的情况，都会提升为表锁。

分别介绍一下当前读和快照读

当前读

定义：

当前读就是直接读取数据库里"最新的实际数据"，也就是数据页上的当前值。
当前读可能会看到其他事务已提交的数据，也可能会被锁阻塞。
读的时候可能会加锁（共享锁），写的时候加排他锁，保证事务隔离.

具体是否加锁与隔离级别有关。

特点：

读取的是数据页实时的值。
可能被锁阻塞或阻塞其他事务

快照读

定义：

快照读就是读取某个事务启动时或语句开始时的数据版本快照，不会读取数据库中的最新实际值，而是读取版本数据。
这种读不会加锁，也不会阻塞其他事务。

特点：

读取的时候某个时间点数据的历史版本，与其它事务的修改无关。
不加锁，不阻塞，也不会被阻塞。

介绍一下InnoDB中MVCC机制

MVCC中文名文多版本并发控制，通过维持一个数据的多个版本，通过不加锁方式，实现读写不阻塞，提高效率，并解决数据读取可见性问题。无锁。这是快照读的实现原理。

简单介绍一下MVCC实现原理，先介绍以下几个概念：

数据库中每行记录额外隐式定义了以下几个字段：

DB_ROW_ID1：隐含的自增ID（隐藏主键），如果数据表没有主键，InnoDB会自动以DB_ROW_ID产生一个聚簇索引。
DB_TRX_ID: 最近修改/插入这条记录的四五ID。
DB_ROLL_PTR:回滚指针，指向这条记录的上一个版本。
DELETED_BIT:记录被更新或删除的标志。

undoLog：数据库提供的回滚日志，在这里可以简单认为记录每行数据各个版本的日志文件，行数多个版本之间逻辑可认为存在一个双向链表连接，并且都存在一个特定标识，上面回滚指针指向其中一个链表节点。

快照读读取的读试图可以理解拥有以下三个属性：

trx_list: 未提交事务ID列表，用来维护Read View生成时刻系统正活跃的事务ID。
up_limit_id: 记录trx_list列表中事务ID最小的ID。
low_limit_id:ReadView生成时刻系统尚未分配的下一个事务ID，也就是目前已出现过的事务ID的最大值+1. 创建新事务时，会分配事务ID，并且全局递增

明白上面三个之后，MVCC处理读取可见性数据步骤为：

事务开始时生成一个快照版本号。
对于每一行数据的可见性：
- 如果这行数据的trx_id == 当前事务id ，可以直接读取。
- 如果这行数据的trx_id 小于快照中最小活跃事务，说明在这个事务开启之前，事务已经提交，可以直接读取。
- 如果行的 trx_id 在快照活跃事务号范围内 → 不可见（其他事务未提交），通过记录的DB_ROLL_PTR和undolog回滚历史版本，找到第一个可见数据版本。

RC和RR隔离级别下MVCC的差异

事务隔离级别 RC 和 RR （InnoDB 存储引擎的默认事务隔离级别）下，InnoDB 存储引擎使用 MVCC（非锁定一致性读），但它们生成 Read View 的时机却不同

在 RC 隔离级别下的 每次select 查询前都生成一个Read View
在 RR 隔离级别下只在事务开始后 第一次select 数据前生成一个Read View。

由于生成读视图机制的不同，所以在 RC 隔离级别下会存在导致不可重复读问题。