Java教程

数据库 高频面试题,系统架构师面试问题

本文主要是介绍数据库 高频面试题,系统架构师面试问题,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
  • 7 其它重要问题

1 结构化查询语言分类

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| 名称 | 解释 | 命令 |

| — | — | — |

| DQL(数据查询语言) | 用于查询数据库数据 | SELECT |

| DDL(数据定义语言) | 用于操作数据库对象,如数据库和表等 | CREATE、DROP、ALTER |

| DML(数据管理语言) | 用于操作数据库对象中所包含的数据 | INSERT、UPDATE、DELETE |

| TCL(事务控制语言) | 用于管理数据库,如管理权限和数据更改 | GRANT、COMMIT、CALLBACK |

1.1 数据查询语言


查询的结果是一个虚拟的表格,且在进行查询之前需要指定库名:use myemployees;

1)SELECT 语句执行顺序

开始->FROM子句->(连接查询)-> WHERE子句->GROUP BY子句->HAVING子句->ORDER BY子句->SELECT子句->LIMIT子句->最终结果

2)各个查询方式

| 查询方式 | 关键字 | 搭配使用 |

| :-: | :-: | :-: |

| 条件查询 | WHERE | <、LIKE、IN、BETWEEN AND 、AND |

| 分组查询 | GROUP BY | select 函数 from 表【where 分组前筛选】group by 分组的列表【having 分组后的筛选】 |

| 排序查询 | ORDER BY | ORDER BY 字段 【ASC/DESC】,字段【ASC/DESC】:先按第一字段排序,再按第二字段排序 |

| 子查询 | SELECT | …… |

| 分页查询 | LIMIT | …… |

| 联合查询 | UNION | 查询语句1 union 查询语句2:要查询的结果来自于多个表,且没有直接的连接关系,但查询的信息一致 |

| 连接查询 | ★ | |

  1. 内连接:FROM table1 INNER JOIN table2 ON 条件;得到的是条件中两者都匹配的行;

  2. 左外连接:FROM table1 LEFT OUTER JOIN table2 ON 条件; 得到的是左表全部行 + 右表中匹配的行,如果左表中某行在右表中没有匹配的行,则显示NULL。

  3. 右外连接:与左外连接相反;

  4. 全外连接:显示全部行,左表在右边没有的显示 NULL,右表在左边没有的显示 NULL;

  5. 交叉连接;

关于连接查询的内连接和外连接参考这篇博客。传送门

1.2 数据定义语言


删除数据库

DROP DATABASE [IF EXISTS] 数据库名;

删除表

DROP TABLE [IF EXISTS] 表名

注意:IF EXISTS 最好要加上,因为如果删除不存在的数据表会抛出错误

修改表(ALTER TABLE)

添加字段 : ALTER TABLE 表名 ADD 字段名 属性

删除字段 : ALTER TABLE 表名 DROP 字段名

修改表名 :ALTER TABLE 旧表名 RENAME AS 新表名

修改字段 :

  • ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 属性:修改字段属性

  • ALTER TABLE 表名 CHANGE 旧字段名 新字段名 属性:修改字段

1.3 数据管理语言


INSERT命令

INSERT INTO 表名[(字段1,字段2,字段3,...)] VALUES('值1','值2','值3')

UPDATE 命令

UPDATE 表名 SET column_name=value [,column_name2=value2,...] [WHERE condition];

DELETE命令

DELETE FROM 表名 [WHERE condition];

TRUNCATE命令

TRUNCATE [TABLE] table_name;

注意:区别于 DELETE 命令

  • 相同:都能删除数据 , 不删除表结构 , 但 TRUNCATE 速度更快

  • 不同:使用 TRUNCATE TABLE 不会对事务有影响

1.4 常见关键字


| 字段名 | 作用 |

| :-: | :-: |

| DISTINCT | 去重 |

| AS | 起别名 |

| CONCAT | 字符串拼接 |

| LENGTH | 字符串长度 |

| UPPER/LOWER | 将字符串变成大写/小写 |

| COUNT | 计数 |

| TRIM | 去掉字符串两边的空格 |

| SUM | 求和 |

| AVG | 求平均 |

2 引擎

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1 什么是存储引擎

存储引擎指的就是 MySQL 中将数据保存到磁盘中的技术。主要有 MyISAM 和 InnoDB,这两者的区别在于 InnoDB 支持事务、行级锁和外键约束,但不支持全文索引,同时存储空间较大。

2 在创建表时配置存储引擎

CREATE TABLE 表名(

– 省略一些代码

– Mysql注释

– 1. # 单行注释

– 2. // 多行注释

)ENGINE = MyISAM (or InnoDB) , CHARSET = utf8; – MySQL 的默认存储编码是不支持中文的, 如无设定 , 则根据MySQL数据库配置文件 my.ini 中的参数设定

3 如何查看当前表所使用的存储引擎

反向得到当初创建数据库或者表的命令

SHOW CREATE DATABASE bank;

SHOW CREATE TABLE employees;

4 MyISAM 存储引擎与 InnoDB 引擎的区别

MyISAM 是 MySQL 原本的默认引擎,不过现在变成了 InnoDB;(MyISAM 发音为 “my-z[ei]m”; InnoDB 发音为 “in-no-db” )

两者的区别如下:

| 名称 | MyISAM | InnoDB |

| — | — | — |

| 事务处理 | 不支持 | 支持 |

| 数据行级锁 | 不支持 | 支持 |

| 外键约束 | 不支持 | 支持 |

| 全文索引 | 支持 | 不支持 |

| 表空间大小 | 较小 | 较大,约两倍 |

⼀般况下我们选择 InnoDB 都是没有问题的,如果是某些情况下你并不在乎可扩展能⼒和并发能⼒,也不需要事务⽀持,也不在乎崩溃后的安全恢复问题的话,选择 MyISAM 也是⼀个不错的选择。但是⼀般情况下,我们都是需要考虑到这些问题的。

5 InnoDB 与 MyISAM 这两种存储引擎存储的物理文件的区别

所谓存储引擎就是 MySQL 中将数据保存到磁盘中的技术,事实上,MySQL 数据表以文件方式存放在磁盘中,存储位置为:C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0\Data,其中目录名对应数据库名,该目录下的文件名对应数据表名。

InnoDB 与 MyISAM 这两种存储引擎存储的物理文件有一定区别:

  • InnoDB类型数据表只有一个 *.frm文件 , 以及上一级目录的ibdata1文件

  • MyISAM类型数据表对应三个文件 :

  • * . frm – 表结

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构定义文件

  • * . MYD – 数据文件 ( data )

  • * . MYI – 索引文件 ( index )

3 事务

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1 什么是事务

事务是将一组 SQL 语句放在同一批次内去执行的操作,如果其中一条 SQL 语句出错,则该批次内的所有 SQL 都将被取消执行。

事务是逻辑上的一组操作,要么都执行,要么都不执行。

2 事务的四大特性

  1. 原子性: 事务是最小的执行单位,不允许分割。即保证了 SQL 语句要么都成功,要么都失败;

  2. 一致性: 事务前后的数据完整性要保持一致;

  3. 隔离性: 并发访问数据库时,一个事务不会被其他事务所干扰,各个事务之间是相互隔离的;

  4. 持久性: 一个事务被提交之后,它对数据库中数据的改变是持久的。

3 并发事务带来的问题

在典型的应用程序中,多个事务经常会操作相同的数据来完成各自的任务,即并发事务。在这个过程中,可能会导致以下问题:

  • 脏读(Dirty read): 一个事务读取了另一个事务还未提交(修改)的数据;

  • 不可重复读(Unrepeatableread): 一个事务多次读取同一数据,而该数据在第一个事务读取后被第二个事务所修改了,所以导致第一个事务多次读取的结果不一样;

  • 幻读(Phantom read): 一个事务多次读取同一数据,而在这个事务内,该事务读取到了别的事务所插入或删除的数据,导致前后读取的结果不一样。

4 事务隔离级别有哪些?可以防止哪些并发问题

为了达到事务的四大特性,数据库定义了4种不同的事务隔离级别,由低到高依次为Read uncommitted、Read committed、Repeatable read、Serializable,这四个级别可以逐个解决脏读、不可重复读、幻读这几类问题。

| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |

| — | — | — | — |

| READ-UNCOMMITTED(读取未提交) | √ | √ | √ |

| READ-COMMITTED(读取已提交) | × | √ | √ |

| REPEATABLE-READ(可重复读) | × | × | √ |

| SERIALIZABLE(可串行化) | × | × | × |

MySQL 默认的是 可重复读 隔离级别,事务隔离机制的实现基于锁机制和并发调度

5 事务的代码实现

– 使用set语句来改变自动提交模式

SET autocommit = 0; /关闭/

SET autocommit = 1; /开启/

– 注意:

— 1.MySQL中默认是自动提交

— 2.使用事务时应先关闭自动提交

SET autocommit = 0; /关闭/

– 开始一个事务,标记事务的起始点

START TRANSACTION

–这里假设有两个 SQL 语句

– 提交一个事务给数据库

COMMIT

– 将事务回滚,数据回到本次事务的初始状态

ROLLBACK

– 还原MySQL数据库的自动提交

SET autocommit =1;

– 保存点

SAVEPOINT 保存点名称 – 设置一个事务保存点

ROLLBACK TO SAVEPOINT 保存点名称 – 回滚到保存点

RELEASE SAVEPOINT 保存点名称 – 删除保存点

/*

测试题目

A在线买一款价格为500元商品,网上银行转账.

A的银行卡余额为2000,然后给商家B支付500.

商家B一开始的银行卡余额为10000

创建数据库shop和创建表account并插入2条数据

*/

CREATE DATABASE shopCHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;

USE shop;

CREATE TABLE account (

id INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

name VARCHAR(32) NOT NULL,

cash DECIMAL(9,2) NOT NULL,

PRIMARY KEY (id)

) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8;

反引号,它是为了区分MYSQL的保留字与普通字符而引入的符号

INSERT INTO account (name,cash)

VALUES(‘A’,2000.00),(‘B’,10000.00);

– 转账实现

SET autocommit = 0; – 关闭自动提交

START TRANSACTION; – 开始一个事务,标记事务的起始点

UPDATE account SET cash=cash-500 WHERE name=‘A’;

UPDATE account SET cash=cash+500 WHERE name=‘B’;

COMMIT; – 提交事务

ROLLBACK;

SET autocommit = 1; – 恢复自动提交

4 索引

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1 什么是索引(MySQL 官方)

索引相当于一个目录,是一种帮助 MySQL 高效获取数据的数据结构。

2 索引有什么优缺点

优点:建立它可以更快地查询数据库表中的数据;

缺点:

  • 时间方面:创建索引需要时间,同时当对表中的数据进行增、改、查时,索引也要动态的维护,会降低增、改、删的执行效率;

  • 空间方面:索引需要占物理空间。

3 索引的分类

从物理存储角度分

  • 聚簇(cù)索引:将数据存储与索引放到了一块,找到索引也就找到了数据;

  • 非聚簇索引:将数据存储与索引分开存放;

从逻辑角度分

  1. 主键索引(PRIMARY KEY):平常用的主键就是一个索引。
  • 确保数据记录的唯一性,一张表中只能有一个主键索引,不允许为 Null 值;
  1. 唯一索引(UNIQUE KEY)
  • 确保数据记录的唯一性,一张表中可以有多个唯一索引,允许为 Null 值;
  1. 普通索引:普通索引(KEY)

  2. 全文索引: 是目前搜索引擎使用的一种关键技术。

  • MySQL 5.6 以前的版本,只有 MyISAM 存储引擎支持全文索引;

  • MySQL 5.6 及以后的版本,MyISAM 和 InnoDB 存储引擎均支持全文索引;

  • 只有字段的数据类型为 char、varchar、text 及其系列才可以建全文索引。

4 创建索引的代码实现

#方法一:创建表时

CREATE TABLE 表名 (

字段名1 数据类型 [完整性约束条件…],

字段名2 数据类型 [完整性约束条件…],

[UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ] INDEX | KEY

[索引名] (字段名[(长度)] [ASC |DESC])

);

#方法二:CREATE在已存在的表上创建索引

CREATE [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ] INDEX 索引名 ON 表名 (字段名[(长度)] [ASC |DESC]) ;

#方法三:ALTER TABLE在已存在的表上创建索引

ALTER TABLE 表名 ADD [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ] INDEX 索引名 (字段名[(长度)] [ASC |DESC]) ;

#删除索引:DROP INDEX 索引名 ON 表名字;

#删除主键索引: ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY;

#显示索引信息: SHOW INDEX FROM student;

5 创建索引的原则

  1. 较频繁作为查询条件的字段才去创建索引;

  2. 更新频繁的字段不适合创建索引;

  3. 小数据量的表不建议加索引;

  4. 最左前缀匹配原则;

  5. 限制索引的数目。

6 说一下最左前缀匹配原则

该原则针对的是联合索引,在检索数据时从联合索引的最左边开始匹配,遇到范围查询(>、<、between、like)就会停止匹配。

例如:b = 2 如果建立(a,b)顺序的索引,是匹配不到(a,b)索引的;

其中联合索引指的是 MySQL 可以使用多个字段同时建立一个索引。

7 索引什么时候会失效

  1. 对索引使用函数;

  2. 对索引使用运算;

  3. 模糊查询时,索引在通配符 % 之后;

  4. 使用 NOT、IN 等进行条件查询时;

  5. 当 MySQL 认为全表查询更快时。

8 索引的底层实现是什么?这两者有什么区别?

索引又分为 Hash 索引和 B 树索引,其中 Hash 索引底层就是 Hash 表,B 树索引的底层是 B+ 树。

这两者的区别是:

  1. Hash 索引在一般情况下进行等值查询时更快,然而不支持范围查询;而 B 树索引两种查询都支持;

  2. Hash 索引的查询效率不稳定,而 B 树索引相对稳定;

  3. Hash 索引任何时候都避免不了回表查询数据,而 B 树索引在符合某些条件,比如聚簇索引的时候可以只通过索引完成查询,不需要回表查询。

所以大多数情况下,直接选择 B 树索引可以获得稳定且较好的查询速度,而不需要使用 Hash 索引。

6 锁

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1 锁的定义

当数据库存在并发事务时,需要一些机制来保证访问的次序,从而保证数据的一致性,锁便是这样一种机制。

2 锁的种类

这篇关于数据库 高频面试题,系统架构师面试问题的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!