001--MySQL基础模块的面试题总结

说一下 MySQL 执行一条查询语句的内部执行过程？

客户端先通过连接器连接到 MySQL 服务器。
连接器权限验证通过之后，先查询是否有查询缓存，如果有缓存（之前执行过此语句）则直接返回缓存数据，如果没有缓存则进入分析器。
分析器会对查询语句进行语法分析和词法分析，判断 SQL 语法是否正确，如果查询语法错误会直接返回给客户端错误信息，如果语法正确则进入优化器。
优化器是对查询语句进行优化处理，例如一个表里面有多个索引，优化器会判别哪个索引性能更好。
优化器执行完就进入执行器，执行器就开始执行语句进行查询比对了，直到查询到满足条件的所有数据，然后进行返回。

MySQL 提示“不存在此列”是执行到哪个节点报出的？

此错误是执行到分析器阶段报出的，因为 MySQL 会在分析器阶段检查 SQL 语句的正确性。

MySQL 查询缓存的功能有何优缺点？

MySQL 查询缓存功能是在连接器之后发生的，它的优点是效率高，如果已经有缓存则会直接返回结果。查询缓存的缺点是失效太频繁导致缓存命中率比较低，任何更新表操作都会清空查询缓存，因此导致查询缓存非常容易失效。

如何关闭 MySQL 的查询缓存功能？

MySQL 查询缓存默认是开启的，配置 query cache type 参数为 DEMAND（按需使用）关闭查询缓存，MySQL 8.0 之后直接删除了查询缓存的功能。

MySQL 的常用引擎都有哪些？

MySQL 的常用引擎有 InnoDB、MyISAM、Memory 等，从 MySQL 5.5.5 版本开始 InnoDB 就成为了默认的存储引擎。

MySQL 可以针对表级别设置数据库引擎吗？怎么设置？

可以针对不同的表设置不同的引擎。在 create table 语句中使用 engine=引擎名（比如Memory）来设置此表的存储引擎。完整代码如下：

create table student(
   id int primary key auto_increment,
   username varchar(120),
   age int
) ENGINE=Memory

常用的存储引擎 InnoDB 和 MyISAM 有什么区别？

InnoDB 和 MyISAM 最大的区别是 InnoDB 支持事务，而 MyISAM 不支持事务，它们主要区别如下：

InnoDB 支持崩溃后安全恢复，MyISAM 不支持崩溃后安全恢复；
InnoDB 支持行级锁，MyISAM 不支持行级锁，只支持到表锁；
InnoDB 支持外键，MyISAM 不支持外键；
MyISAM 性能比 InnoDB 高；
MyISAM 支持 FULLTEXT 类型的全文索引，InnoDB 不支持 FULLTEXT 类型的全文索引，但是 InnoDB 可以使用 sphinx 插件支持全文索引，并且效果更好；
InnoDB 主键查询性能高于 MyISAM。

InnoDB 有哪些特性？

1）插入缓冲(insert buffer) ：对于非聚集索引的插入和更新，不是每一次直接插入索引页中，而是首先判断插入的非聚集索引页是否在缓冲池中，如果在，则直接插入，否则，先放入一个插入缓冲区中。好似欺骗数据库这个非聚集的索引已经插入到叶子节点了，然后再以一定的频率执行插入缓冲和非聚集索引页子节点的合并操作，这时通常能将多个插入合并到一个操作中，这就大大提高了对非聚集索引执行插入和修改操作的性能。

2）两次写(double write) ：两次写给 InnoDB 带来的是可靠性，主要用来解决部分写失败(partial page write)。doublewrite 有两部分组成，一部分是内存中的 doublewrite buffer ，大小为 2M，另外一部分就是物理磁盘上的共享表空间中连续的 128 个页，即两个区，大小同样为 2M。当缓冲池的作业刷新时，并不直接写硬盘，而是通过 memcpy 函数将脏页先拷贝到内存中的 doublewrite buffer，之后通过 doublewrite buffer 再分两次写，每次写入 1M 到共享表空间的物理磁盘上，然后马上调用 fsync 函数，同步磁盘。如下图所示

avatar

3）自适应哈希索引(adaptive hash index) ：由于 InnoDB 不支持 hash 索引，但在某些情况下 hash 索引的效率很高，于是出现了 adaptive hash index 功能， InnoDB 存储引擎会监控对表上索引的查找，如果观察到建立 hash 索引可以提高性能的时候，则自动建立 hash 索引。

一张自增表中有三条数据，删除了最后两条数据之后重启数据库，再新增一条数据，此时这条数据的 ID 是几？

如果表的引擎类型是 MyISAM，那么这条记录的 ID 就是 4。因为 MyISAM表会把自增主键的最大ID记录到数据文件里面，重启 MySQL 后，自增主键的最大 ID 也不会丢失。
如果表的引擎类型是 InnoDB，那么这条记录的 ID 就是 2。因为 InnoDB表把自增主键的最大ID记录到内存中，所以重启数据库后会使最大ID（其实是AUTO_INCREMENT 计数器的值）丢失；一旦数据库重新运行，数据库会自动计算自增主键的最大ID（其实就是把最后一条记录 ID 加 1 并赋值给 AUTO_INCREMENT）再次放入到内存中。

【注】这仅仅是 MySQL 8 以前的版本，也就是 MySQL 5.7 以及之前的版本。因为在MySQL 8.0中，InnoDB 的行为已更改。每次更改时，当前最大自动增量计数器值（AUTO_INCREMENT）都会写入重做日志，并保存到每个检查点的引擎专用系统表中。这些更改使当前的最大自动增量计数器值在服务器重新启动后保持不变，与 MyISAM 一样了。详见官方文档：InnoDB AUTO_INCREMENT 计数器初始化

【注】如果删除的不是最后的记录，那么自增的最大 ID 全部都一样，因为自动增量计数器值（AUTO_INCREMENT）不会改变。

MySQL 中什么情况会导致自增主键不能连续？

以下情况会导致 MySQL 自增主键不能连续：

唯一主键冲突会导致自增主键不连续；
事务回滚也会导致自增主键不连续。

InnoDB 中自增主键能不能被持久化？

自增主键能不能被持久化，说的是 MySQL 重启之后 InnoDB 能不能恢复重启之前的自增列，InnoDB 在 8.0 之前是没有持久化能力的，但 MySQL 8.0 之后就把自增主键保存到 redo log（一种日志类型，下文会详细讲）中，当 MySQL 重启之后就会从 redo log 日志中恢复。

什么是独立表空间和共享表空间？它们的区别是什么？

独立表空间：每一个表都将会生成以独立的文件方式来进行存储。

共享表空间 ：指的是数据库的所有的表数据，索引文件全部放在一个文件中，默认这个共享表空间的文件路径在 data 目录下。共享表空间和独立表空间最大的区别是如果把表放再共享表空间，即使表删除了空间也不会删除，所以表依然很大，而独立表空间如果删除表就会清除空间。

如何设置独立表空间？

独立表空间是由参数 innodb-file-per-table 控制的，把它设置成 ON 就是独立表空间了，从 MySQL 5.6.6 版本之后，这个值就默认是 ON 了。

如何进行表空间收缩？

使用重建表的方式可以收缩表空间，重建表有以下三种方式：

alter table t engine=InnoDB
optmize table t
truncate table t

重建表的含义和作用？

重建表命令：alter table A engine=Innodb

在MySQL中，如果我们对大表频繁进行insert和delete操作，那么时间一长，这个表中会出现很多"空洞"，也就是表碎片。

碎片产生的原因是insert随机值作为主键id，会产生很多数据页分裂操作；而delete掉一些排列有序的主键值，这些被delete的空间不会直接释放，而是仅仅进行delete的标记，这些空间如果不能被利用，那就会变成"空洞"。

在这种情况下，往往需要对表进行重建，从而释放这些空余的空间，让数据变得"紧凑些"

说一下重建表的执行流程？

在5.5版本之前

假设原表是A，新建一个表table B，和表A的表结构保持一致
按照主键顺序，将表A的数据一行一行的读出来，插入到表B里面
交换表A和表B的名称在5.6版本后
建立一个临时文件，扫描表 t 主键的所有数据页；
用数据页中表 t 的记录生成 B+ 树，存储到临时文件中；
生成临时文件的过程中，将所有对 t 的操作记录在一个日志文件（row log）中；
临时文件生成后，将日志文件中的操作应用到临时文件，得到一个逻辑数据上与表 t相同的数据文件；
用临时文件替换表 t 的数据文件。

MySQL各版本，对于add Index的处理方式是不同的，主要有三种

1）Copy Table方式

这是InnoDB最早支持的创建索引的方式。顾名思义，创建索引是通过临时表拷贝的方式实现的。

新建一个带有新索引的临时表，将原表数据全部拷贝到临时表，然后Rename，完成创建索引的操作。

这个方式创建索引，创建过程中，原表是可读的。但是会消耗一倍的存储空间。

（2）Inplace方式

这是原生MySQL 5.5，以及innodb_plugin中提供的创建索引的方式。所谓Inplace，也就是索引创建在原表上直接进行，不会拷贝临时表。相对于Copy Table方式，这是一个进步。

Inplace方式创建索引，创建过程中，原表同样可读的，但是不可写。

（3）Online方式

这是MySQL 5.6.7中提供的创建索引的方式。无论是Copy Table方式，还是Inplace方式，创建索引的过程中，原表只能允许读取，不可写。对应用有较大的限制，因此MySQL最新版本中，InnoDB支持了所谓的Online方式创建索引。

InnoDB的Online Add Index，首先是Inplace方式创建索引，无需使用临时表。在遍历聚簇索引，收集记录并插入到新索引的过程中，原表记录可修改。而修改的记录保存在Row Log中。当聚簇索引遍历完毕，并全部插入到新索引之后，重放Row Log中的记录修改，使得新索引与聚簇索引记录达到一致状态。

与Copy Table方式相比，Online Add Index采用的是Inplace方式，无需Copy Table，减少了空间开销；与此同时，Online Add Index只有在重放Row Log最后一个Block时锁表，减少了锁表的时间。

与Inplace方式相比，Online Add Index吸收了Inplace方式的优势，却减少了锁表的时间。

关于表空间的几个小问题

1、假设我们有一个1TB的表，磁盘只有1.2TB，那么还可以做inplace的DDL呢？

答案：不可以，因为inplace方案中的临时文件也要占用一定的空间。

2、inplace方案进行的表重建操作，都是Online DDL么？

答案：不是，有些操作是inplace的，也就是在innodb层面进行的，但是却不是online的，例如增加全文索引的操作，这个操作是inplace的，但是会阻塞增删改查操作，因此不是Online DDL，只能说：Online DDL一定是inplace的，但是inplace方案进行的操作，不一定是Online的。

3、加入某个表的大小是1TB，进行alter table A engine=Innodb之后，表的空间没有缩小，反而增大了一点，这是为什么？

答案：可能是因为表之前刚刚进行过一次alter table的操作，而且表上面的并发增删改比较多，在进行alter table的过程中，这些操作都写进了log中，从而导致表的实际大小增加。

表的结构信息存在哪里？

表结构定义占有的存储空间比较小，在 MySQL 8 之前，表结构的定义信息存在以 .frm 为后缀的文件里，在 MySQL 8 之后，则允许把表结构的定义信息存在系统数据表之中。

什么是覆盖索引？

覆盖索引是指，索引上的信息足够满足查询请求，不需要再回到主键上去取数据。

如果把一个 InnoDB 表的主键删掉，是不是就没有主键，就没办法进行回表查询了？

可以回表查询，如果把主键删掉了，那么 InnoDB 会自己生成一个长度为 6 字节的 rowid 作为主键。

执行一个 update 语句以后，我再去执行 hexdump 命令直接查看 ibd 文件内容，为什么没有看到数据有改变呢？

可能是因为 update 语句执行完成后，InnoDB 只保证写完了 redo log、内存，可能还没来得及将数据写到磁盘。

内存表和临时表有什么区别？

内存表，指的是使用 Memory 引擎的表，建表语法是 create table … engine=memory。这种表的数据都保存在内存里，系统重启的时候会被清空，但是表结构还在。除了这两个特性看上去比较“奇怪”外，从其他的特征上看，它就是一个正常的表。
而临时表，可以使用各种引擎类型。如果是使用 InnoDB 引擎或者 MyISAM 引擎的临时表，写数据的时候是写到磁盘上的。

并发事务会带来哪些问题？

脏读
修改丢失
不可重复读
幻读

什么是脏读和幻读？

脏读是一个事务在处理过程中读取了另外一个事务未提交的数据；幻读是指同一个事务内多次查询返回的结果集不一样（比如增加了或者减少了行记录）。

为什么会出现幻读？幻读会带来什么问题？

因为行锁只能锁定存在的行，针对新插入的操作没有限定，所以就有可能产生幻读。幻读带来的问题如下：

对行锁语义的破坏；
破坏了数据一致性。

如何避免幻读？

使用间隙锁的方式来避免出现幻读。间隙锁，是专门用于解决幻读这种问题的锁，它锁的了行与行之间的间隙，能够阻塞新插入的操作间隙锁的引入也带来了一些新的问题，比如：降低并发度，可能导致死锁。

如何查看 MySQL 的空闲连接？

在 MySQL 的命令行中使用 show processlist; 查看所有连接，其中 Command 列显示为 Sleep 的表示空闲连接，如下图所示：

avatar

MySQL 中的字符串类型都有哪些？

MySQL 的字符串类型和取值如下：

类型	取值范围
CHAR(N)	0~255
VARCHAR(N)	0~65536
TINYBLOB	0~255
BLOB	0~65535
MEDUIMBLOB	0~167772150
LONGBLOB	0~4294967295
TINYTEXT	0~255
TEXT	0~65535
MEDIUMTEXT	0~167772150
LONGTEXT	0~4294967295
VARBINARY(N)	0~N个字节的变长字节字符集
BINARY(N)	0~N个字节的定长字节字符集

VARCHAR 和 CHAR 的区别是什么？分别适用的场景有哪些？

VARCHAR 和 CHAR 最大区别就是，VARCHAR 的长度是可变的，而 CHAR 是固定长度，CHAR 的取值范围为1-255，因此 VARCHAR 可能会造成存储碎片。由于它们的特性决定了 CHAR 比较适合长度较短的字段和固定长度的字段，如身份证号、手机号等，反之则适合使用 VARCHAR。

MySQL 存储金额应该使用哪种数据类型？为什么？

MySQL 存储金额应该使用 decimal ，因为如果存储其他数据类型，比如 float 有导致小数点后数据丢失的风险。

limit 3,2 的含义是什么？

去除前三条数据之后查询两条信息。

now() 和 current_date() 有什么区别？

now() 返回当前时间包含日期和时分秒，current_date() 只返回当前时间，如下图所示：

avatar

如何去重计算总条数？

使用 distinct 去重，使用 count 统计总条数，具体实现脚本如下：

select count(distinct f) from t

last insert id() 函数功能是什么？有什么特点？

last insert id() 用于查询最后一次自增表的编号，它的特点是查询时不需要不需要指定表名，使用 select last_insert_id() 即可查询，因为不需要指定表名所以它始终以最后一条自增编号为主，可以被其它表的自增编号覆盖。比如 A 表的最大编号是 10，last insert id() 查询出来的值为 10，这时 B 表插入了一条数据，它的最大编号为 3，这个时候使用 last insert id() 查询的值就是 3。

删除表的数据有几种方式？它们有什么区别？

删除数据有两种方式：delete 和 truncate，它们的区别如下：

delete 可以添加 where 条件删除部分数据，truncate 不能添加 where 条件只能删除整张表；
delete 的删除信息会在 MySQL 的日志中记录，而 truncate 的删除信息不被记录在 MySQL 的日志中，因此 detele 的信息可以被找回而 truncate 的信息无法被找回；
truncate 因为不记录日志所以执行效率比 delete 快。

delete 和 truncate 的使用脚本如下：

delete from t where username='redis'; truncate table t;

MySQL 中支持几种模糊查询？它们有什么区别？

MySQL 中支持两种模糊查询：regexp 和 like，like 是对任意多字符匹配或任意单字符进行模糊匹配，而 regexp 则支持正则表达式的匹配方式，提供比 like 更多的匹配方式。 regexp 和 like 的使用示例如下： select * from person where uname like '%SQL%';> select from person where uname regexp '.SQL*.';

MySQL 支持枚举吗？如何实现？它的用途是什么？

MySQL 支持枚举，它的实现方式如下：

create table t(
    sex enum('boy','grid') default 'unknown'
);

枚举的作用是预定义结果值，当插入数据不在枚举值范围内，则插入失败，提示错误 Data truncated for column 'xxx' at row n 。

count(column) 和 count(*) 有什么区别？

count(column) 和 count() 最大区别是统计结果可能不一致，count(column) 统计不会统计列值为 null 的数据，而 count() 则会统计所有信息，所以最终的统计结果可能会不同。

以下关于 count 说法正确的是？

A. count 的查询性能在各种存储引擎下的性能都是一样的。 B. count 在 MyISAM 比 InnoDB 的性能要低。 C. count 在 InnoDB 中是一行一行读取，然后累计计数的。 D. count 在 InnoDB 中存储了总条数，查询的时候直接取出。

答：C

为什么 InnoDB 不把总条数记录下来，查询的时候直接返回呢？

因为 InnoDB 使用了事务实现，而事务的设计使用了多版本并发控制，即使是在同一时间进行查询，得到的结果也可能不相同，所以 InnoDB 不能把结果直接保存下来，因为这样是不准确的。

能否使用 show table status 中的表行数作为表的总行数直接使用？为什么？

不能，因为 show table status 是通过采样统计估算出来的，官方文档说误差可能在 40% 左右，所以 show table status 中的表行数不能直接使用。

以下哪个 SQL 的查询性能最高？

A. select count(*) from t where time>1000 and time<4500 B. show table status where name='t' C. select count(id) from t where time>1000 and time<4500 D. select count(name) from t where time>1000 and time<4500

答：B 题目解析：因为 show table status 的表行数是估算出来，而其他的查询因为添加了 where 条件，即使是 MyISAM 引擎也不能直接使用已经存储的总条数，所以 show table status 的查询性能最高。

InnoDB 和 MyISAM 执行 select count(*) from t，哪个效率更高？为什么？

MyISAM 效率最高，因为 MyISAM 内部维护了一个计数器，直接返回总条数，而 InnoDB 要逐行统计。

在 MySQL 中有对 count(*) 做优化吗？做了哪些优化？

count(*) 在不同的 MySQL 引擎中的实现方式是不相同的，在没有 where 条件的情况下：

MyISAM 引擎会把表的总行数存储在磁盘上，因此在执行 count(*) 的时候会直接返回这个这个行数，执行效率很高；
InnoDB 引擎中 count(*) 就比较麻烦了，需要把数据一行一行的从引擎中读出来，然后累计基数。

但即使这样，在 InnoDB 中，MySQL 还是做了优化的，我们知道对于 count( ) 这样的操作，遍历任意索引树得到的结果，在逻辑上都是一样的，因此，MySQL 优化器会找到最小的那颗索引树来遍历，这样就能在保证逻辑正确的前提下，尽量少扫描数据量，从而优化了 count( ) 的执行效率。

在 InnoDB 引擎中 count(*)、count(1)、count(主键)、count(字段) 哪个性能最高？

count(字段)<count(主键 id)<count(1)≈count(*) 题目解析：

对于 count(主键 id) 来说，InnoDB 引擎会遍历整张表，把每一行的 id 值都取出来，返回给 server 层。server 层拿到 id 后，判断是不可能为空的，就按行累加。
对于 count(1) 来说，InnoDB 引擎遍历整张表，但不取值。server 层对于返回的每一行，放一个数字“1”进去，判断是不可能为空的，按行累加。
对于 count(字段) 来说，如果这个“字段”是定义为 not null 的话，一行行地从记录里面读出这个字段，判断不能为 null，按行累加；如果这个“字段”定义允许为 null，那么执行的时候，判断到有可能是 null，还要把值取出来再判断一下，不是 null 才累加。
对于 count(*) 来说，并不会把全部字段取出来，而是专门做了优化，不取值，直接按行累加。

所以最后得出的结果是：count(字段)<count(主键 id)<count(1)≈count(*)。

MySQL 中内连接、左连接、右连接有什么区别？

内连（inner join）— 把匹配的关联数据显示出来；
左连接（left join）— 把左边的表全部显示出来，右边的表显示出符合条件的数据；
右连接（right join）— 把右边的表全部显示出来，左边的表显示出符合条件的数据；

什么是视图？如何创建视图？

视图是一种虚拟的表，具有和物理表相同的功能，可以对视图进行增、改、查操作。视图通常是一个表或者多个表的行或列的子集。视图创建脚本如下：

create view vname as
select column_names
from table_name
where condition

视图有哪些优点？

获取数据更容易，相对于多表查询来说；
视图能够对机密数据提供安全保护；
视图的修改不会影响基本表，提供了独立的操作单元，比较轻量。

MySQL 中“视图”的概念有几个？分别代表什么含义？

MySQL 中的“视图”概念有两个，它们分别是：

MySQL 中的普通视图也是我们最常用的 view，创建语法是 create view …,它的查询和普通表一样；
InnoDB 实现 MVCC（Multi-Version Concurrency Control）多版本并发控制时用到的一致性读视图，它没有物理结构，作用是事务执行期间定于可以看到的数据。

使用 delete 误删数据怎么找回？

可以用 Flashback 工具通过闪回把数据恢复回来。

Flashback 恢复数据的原理是什么？

Flashback 恢复数据的原理是是修改 binlog 的内容，拿回原库重放，从而实现数据找回。