来源：B站图灵课堂的视频

1 B+树的特点

1. 具备B树的特点，一个节点可以存储多个元素
2. 叶子节点之间有双向指针。
3. 所有数据都存储到叶子节点。中间的节点存储索引。
4. 所有叶子节点按照关键词从小到大排序

B树和B+树的区别，为什么MySQL用B+树？
B树特点：
1.节点排序，从小到大

2. 一个节点存储多个元素。
   B+树的特点：
3. 拥有B树的特点
4. 叶子节点之间有指针
5. 非叶子节点都在叶子节点冗余了。即叶子节点存储了所有元素，并且排好序。

MySQL索引用b+树，数据排序，且一个节点可以存储多个元素，树叶子节点存储了所有数据，叶子节点之间有指针，树高度不高，可以提高查询速度。
MySQL一个InnoDB页=一个B+树节点，一个InnoDB页默认16kb，一颗2层的b+树可以存储2000万条数据。

2 InnoDb是如何实现事务？

1. 执行update的sql前，会把修改数据所在页缓存到buffer pool中。
2. 执行sql，修改buffer pool中的数据。
3. 生成RedoLog的对象，并写入到LogBuffer中
4. 生成UndoLog的日志，用于事务回滚。
5. 事务提交，会把RedoLog对象持久化，以及把buffer pool所在页的数据写入磁盘。
6. 事务回滚，会根据UndoLog日志进行回滚。

3 MySql的索引结构是什么样？

B+树

4 聚簇索引和非聚簇索引？

1. 聚簇索引：数据+索引
   优势：
   a、可以直接获取数据，比非聚簇索引需要二次查询效率要高。
   b、范围查询效率高，数据从小到大排序。
   c、聚簇索引适合排序，非聚簇索引不适合。

劣势：
a、维护索引耗时耗资源。插入数据导致分页。
b、uuid作为聚簇索引，导致数据存储稀疏，导致索引比全表查询还慢，建议
用int的auto_increment作为主键
c、如果主键较大，那么索引存储的空间也大，导致非叶子节点占用较大的物理空间。

2. 非聚簇索引：叶子节点存储数据行的地址。
3. MyISAM使用的是非聚簇索引，树的子节点上的data不是数据本身，二是存储数据的地址。InnoDB采用的是聚簇索引，树的叶子节点上的data是数据本身。
4. InnoDB如果定义了PK，PK是聚簇索引。如果没有PK，则找一个非空的unique的字段作为聚簇索引。如果都没有，InnoDB会创建一个row-id作为聚簇索引。

5 Mysql的锁有哪些？

从锁的粒度区分

1. 行锁：加锁力度小，但是加锁资源消耗比较大。InndoDB支持。
   1.1 共享锁：读锁，多个事务可以对同一数据共享同一把锁。只读不能改。select * LOCK IN SHARE MODE
   1.2 排他锁：写锁，只有一个事务能获取改行的排他锁。InnoDB会对/insert/update/delete语句自动添加排他锁。select * for update
   1.3 自增锁：自增字段，数据回滚，自增序号不会回滚。

2. 表锁：加锁力度大，加锁资源开销比较小。MyISAM和InnoDB均支持。
   2.1 表共享锁
   2.2 表排他锁
   2.3 表意向锁：InnoDB自动添加的锁，用户不需要干预

3. 全局锁：Flush tabls with read lock。加锁后，整个数据库实例都在只读状态，所有数据变更操作都会挂起。一般用全库备份的时候。

6 常用的锁算法？

1.记录锁：锁一条具体的数据。

2. 间隙锁：RR（Repeatable Read）隔离级别下，会加间隙锁。锁一定的范围，而不锁具体的记录。

3. Next-key：间隙锁+右记录锁

7 uuid/雪花id/自增id

比较：数字比较的效率比字符比较快
IO：cpu是一页一页读进内存，根据局部性原理，会把连续的页读进内存。UUID是随机零散的，需要读很多页；雪花id和自增id是基于局部页上读取。
并发：自增id是一个个阻塞排队生成；雪花id和uuid之后并发生成。
多库多表：多个库表合并数据时，自增id是唯一的，合并会有冲突。
生成的位置：雪花id和uuid是客户端生成；自增id是数据库生成。
整体速率：雪花id>自增id>uuid

8 数据库调优

1.数据库表结构优化
库表设计是否合理，是否需要索引，字段是否必须冗余。
2.查询sql优化。
索引，是否索引失效，排查失效的原因。
子查询，能否缩减子查询的，避免多表查询。比如冗余字段到同一个表，以空间换性能。
查询条件，where后面跟着很多条件。
函数，是否使用函数，或者字段计算等
3.主从复制。主服务器负责写操作，从服务器负责读操作。
4.库表分区。创表时设置。
5.分布式数据库。
6.数据库参数调优。调整innodb_buffer_pool_page参数，提高查询缓存的大小。
7.数据缓存技术。redis，ehcache
8.硬件升级。

9 数据库索引失效的几个场景

1.最左匹配原则。联合索引。
2.查询非索引字段。
3.函数
4.字段计算
5.字段对比
6.字段类型不同，char类型自动转int
7.like ‘%XXXX’
8.or 2边都需要索引字段
9.order by
没有where/limit
对不同索引一起做order by
不满足最左匹配原则
不同的排序规则
10.in exist 走索引
not in
普通索引不走索引
主键索引走索引
not exist
不是所有表都走索引

10 MySQL集群？读写分离？

1. MySQL通过将主节点的Binlog把数据同步到从节点，完成主从之间的数据同步。
2. 因为不会从节点把数据同步到主节点。所以需要做读写分离。这是需要业务系统实现的功能，主节点写操作，从节点都操作。、

11 MySQL慢查询怎么优化？

1. 检查是否走索引。如果没有走索引，则优化索引。
2. 检查所利用索引，是否是最优索引。
3. 检查字段是否都是必须的，是否查询冗余字段。
4. 检查表中的数据是否过多，是否可以进行数据库分库分表。
5. 检查数据库实例所在的机器的性能配置。
6. 分区
7. 读写分离
8. 内存缓存，redis，echehce
9. 避免函数
10. 子查询改成join连接

12 MVCC？

读已提交，可重复读隔离级别的事务，在执行普通的的查询操作访问记录的版本链过程。可以使不同事务的读-写、写-读操作并发进行，提高系统的性能。

读已提交：每一次select查询都会生成一个readView。
可重复读：只在第一次select操作生成一个readView，之后的查询操作都重复使用这个readView。

13 事务的隔离性有4个级别

1. 读未提交：脏读：查询事务还没提交的数据，且事务进行回滚后，导致前后数据不一致。
2. 读已提交：不可重复读：事务1在事务2操作前后查询的数据不一样。
3. 可重复读：每次读取结果都一样。但可能出现幻读：同一个事务中2次查询的数据量不一致。中间有别的事务插入数据。（MySQL默认事务级别）
4. 串行：一般不适用，给每一行加锁。

14 事务的4大特性？

1. 原子性 A
2. 一致性 C
3. 隔离性 I
4. 持久性 D

15 事务的隔离级别？

1. 读未提交。存在脏读。
2. 读已提交。解决脏读。readView快照生成多次。
3. 可重复读。存在幻读。readView快照只生成一次。
4. 串行

16 索引的基本原理

把无序的数据变成有序的查询

1. 把创建索引列的内容进行排序
2. 对排序结果生成排序表。
3. 排序表存储数据的地址链
4. 查询时，先查排序表，再根据地址链获取具体的数值。

17 mybatis如何分页

1. 在mapping文件写sql语句时，增加分页关键词limit
2. Mybatis的RowBounds对象，实现内存分页。
3. Mybatis的Interceptor拦截器，获取查询的select语句后，动态拼接分页关键字。PageHelper。

18 mybatis的优缺点

优点：

1. 基于SQL语句编程，灵活。
2. 相比JDBC，减少冗余的的代码，不需要手动开关连接。
3. 兼容各种支持JDBC的数据库。
4. 能够跟Spring有很好的集成。
5. 提供映射标签，支持对象与数据库ORM字段关系映射；提供对象关系映射标签，支持对象关系组件维护。
   缺点：
6. SQL语句编写导致工作量变大，涉及到字段多，关联表多时，对开发人员编写sql语句的功底有一定的要求。
7. SQL语句依赖数据库，导致迁移数据库时，会有兼容性问题。

19 mybatis的#{}，${}区别？

1. {}，占位符，等于prepareStatement的？

2. ${}, 直接替换，等于statement。存在sql注入的风险。

20 索引设计的原则？

原则：查询更快，表占用空间更少

1. 适合索引的列=where条件列，连接子句指定的字段。
2. 使用短索引，如果对长字符串列进行索引，应该指定一个前缀长度，节省索引空间。如果搜索长度超过索引前缀长度，则使用索引排除不匹配的行，然后检查其余行是否可能匹配。
3. 不要过度索引。索引需要额外的磁盘空间，并降低写操作的空性能。在修改表内容时，索引会进行更新，甚至重构，索引列越多，越耗时。所以只需保持有需要的索引有利于查询即可。
4. 外键的列建议建索引。
5. 频繁更新的字段不建议建索引。
6. 不能有效区分数据的列（重复值很多），不建议建索引。比如男女，未知。
7. 尽量的扩展索引，不要新建索引。比如已经有a索引，需要新建（a,b）索引，那么只需要修改原本的索引即可。
8. text,image,bit不要建立索引。

21 MyISAM和InnoDB的区别？

MyISAM：

1. 不支持事务。每次查询都是原子的。
2. 支持表级锁。每次操作都是整个表加锁。
3. 存储表的总行数。
4. 一个MyISAM表有三个文件：索引文件，表结构文件，数据文件。
5. 非聚簇索引（索引文件的数据域存储指向数据的指针）。
   InnoDB：
6. 支持ACID事务，支持事务的四种隔离界别
7. 支持行级锁及外键的约束，支持并发写
8. 不存储表的总行数
9. 一个innoDB引擎存储在一个文件空间。
10. 主键索引采用聚集索引（索引文件的数据域存储指向数据文件本身）。最好使用自增主键，防止插入数据时，为维持B+树的结构，文件大调整。

22 Explain语句结果各个字段分别表示什么？

id：一个select语句一个id，id 的值越大优先级越高，越先被执行
select_type：select 关键词对应的那个查询的类型
table：表名
partitions：匹配的分区信息
type：（重要）针对大表查询的方式（全表查询，索引）
NULL > system > const > eq_ref > ref > ref_or_null > index_merge > range > index > ALL

possible_keys：可能用到的索引
key：实际用到的索引。
key_len：实际使用的索引长度
ref：显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数。哪些列或者值被用于查找索引列上的值。
rows：（核心指标）预估需要读取的记录条数
filtered：某个表经过搜索条件过滤后剩余条数的百分比
extra：包含不适合在其它列中显示但十分重要的额外信息，比如排序

23 索引覆盖是什么？

SQL查询，走索引。且查询的字段，在索引对应的字段中都包含了，在当前索引的叶子节点存在，意味着不需要回表， 直接作为结果返回。

24 最左前缀原则是什么？

sql利用索引查询，一定要提供索引对应的字段中 最左边的字段。比如现在针对a,b,c建立联合索引，那么sql的查询条件一定要有a字段，才能用联合索引。这是因为建立abc联合索引时，底层b+树按照abc从左到右去比较大小排序的，所以利用b+树查询时也得符合这个规则。

25 InnoDB如何实现事务？

Buffer pool，logBuffer，redo Log， undo Log实现事务。

1. update语句，从磁盘查询数据，缓存在buffer Pool中。
2. 修改Buffer Pool中的数据，内存数据
3. 根据update语句，生成Redo Log 对象，存入log buffer
4. 根据update语句，生成undo Log对象，用于事务回滚。
5. 事务提交，redo log对象持久化（宕机，内存数据丢失，用于恢复），后续还会有其他机制将buffer pool修改的数据持久化。
6. 事务回滚，利用undo log日志进行回滚。

26 MySQL锁有哪些？

按锁粒度分类：

1. 行锁：力度最小，并发高
2. 表锁：力度最大，并发低
3. 间隙锁：锁一个区间

共享锁：读锁，支持其他事务读，但不能写
排他锁：写锁，不支持其他事务读和写。

乐观锁：不会真的上锁，只是通过版本号逻辑判断。
悲观锁：上面的行锁，表锁都是悲观锁。

利用锁才能解锁幻读。