MySQL最强八股文，用最通俗的话，讲最明白的道理（基础到架构）_数据库八股

基础篇

Q：什么是关系型数据库与非关系型数据库？

A：

关系型数据库

Q：什么是数据库第一二三范式？

A：

• 第一范式：又称专一范式，字段不能再拆分；
• 第二范式：又称 MySQL 家规，必须完全依赖顺从主键，若有与主键无关字段者，设置为联合主键；
• 第三范式：又称恋爱脑范式，遵守家规，远离小三。

一般来说，“小企”这个渣男（也可能不止小企)在日常开发中都是违反范式家规标准的，要为了性能，通过一些冗余的数据，空间换时间。

Q：MySQL 有几种字段类型？

A：字段类型大致可以分为三类：数值类型、字符类型、时间类型

• 数值类型：
  • 整数类型：微小TYNYINT、小SMALLINT、中等MEDIUMINT、INT、大整型BIGINT；
  • 小数类型：FLOAT、DUBBLE、DECIMAL、NUMERIC
• 字符类型：（还有好几种）
  • CHAR
  • VARCHAR
  • BINARY
  • VARBINARY
  • BLOB
    • 二进制大对象类型，用于存储二进制数据（如文档、图像、音频等），有两个分支，小TINYBLOB和长LONGBLOB
  • TEXT
    • 文本类型，不许预设长度，可根据需要动态划分空间。也分为 TINYTEXT 和 LONGTEXT，以适应不同大小的文本数据
  • ENUM
    • 枚举类型，限制了字段存储的值
  • SET
    • 集合类型，不可重复
• 日期/时间类型
  • DATE
  • TIME
  • DATETIME
  • TIMESTAMP

Q：CHAR 和 VARCHAR 字符类型的区别?

A：

• char长度固定，所以存取速度快，甚至快varchar一半；如果长度没有达到预设值，用空格补充。因为定长，所以浪费一些空间，属于空间换时间。最多可存255个字符；
• varchar字符长度可变，所以不浪费空间，属于时间换空间。最多可存放65532个字符串，至于为什么是65532，那就需要看相关存储引擎InnoDB的知识了。

Q：说一说两个时间类型的区别

A：

• 时间起始范围不同，TIMESTAMP为1970-2028，datetime为1000-9999
• 存储空间不同，TIMESTAMP存储空间为4字节，DATETIME存储空间为8字节
• 时区，TIMESTAMP存储时间依赖于时区显示，DATETIME存储时间与时区无关
• 默认值，TIMESTAMP不为空，后者为空

Q：什么类型可以用于存储二进制数据？

A：blob，Blob常常是数据库中用来存储二进制文件的字段类型。通常用于存储大量的数据，例如音频、视频、图片等文件，由于它们的大小，必须使用特殊的方式来处理（例如：上传、下载或者存放到一个数据库）。

Q：怎么存储emoji表情？

A：

Q：你了解 SQL 的执行流程吗？

A：为了更加直观，借用三元表达式的语法来描述一条 SQL 执行的流程。

1. 首先检查 SQL 是否有执行的权限？ 查询结果缓存 ：返回报错信息；
2. 是否有缓存？ 直接返回结果 ：检查 SQL 是否有语法错误；
3. 语法正确？ MySQL 的服务器对语句进行优化，确定执行方案 ：
4. 确定方案？调用数据库引擎接口，执行方案，返回执行结果。

Q：什么是 DDL 与 DML ?

A：是 DBMS 中的不同类型的语言指令集。

• DDL：database definition language，定义或修改数据库结构的命令，例如：CREAT、ALTER、DROP、TRUNCATE(截断，命令用于快速删除表中的所有数据但不删除表本身。)
• DML：database manipulation language，用于操作数据库中的数据的命令，例如CURD

Q：MySQL 怎么进行优化？

A：

1. **索引优化：**基于最经常查询的字段或数据，合理的进行创建索引。例如一个用户表（id, name, email）,其中基于 email 查询的语句很多，所以可以在 email 字段上创建一个索引：CREATE INDEX idx_email ON user(email);
2. **查询优化：**尽量避免全表扫描、减少表连接的操作。例如 SELECT * FROM user WHERE name = '张三' LIMIT 1;
3. **数据库设计优化：**根据数据访问模式和业务需求设计数据库结构，如何选择合适的数据类型、如何进行数据规范化、什么时候需要反范式设计？

实际上，一般互联网公司的设计都是反范式的，通过冗余一些数据，避免跨表跨库，利用空间换时间，提高性能。

4. **分区：**对于大数据量的表，我们可以使用分区技术提高查询效率。分区就是把大表拆分为一个个小表，减少单次查询数据量，提高单次查询的效率 --> 进而提高效率！
5. **硬件和配置优化：**除了 SQL 语句和数据库设计，硬件和 MySQL 的配置也会对性能造成影响。所以我们可以根据服务器的硬件状况和业务需求对MySQL的连接数以及内存使用进行配置。

Q：MySQL 数据类型有哪些？Java 中有哪些字段与之对应？

架构篇

首先，收起你自认为架构篇很难理解的想法，我们还是从 MySQL 是一个房子入手。

Q：你是怎么理解 MySQL 的架构的？

A：MySQL 就相当于一个档案室，存放不同的档案，一个数据库好用，肯定有原因，架构也就是构成。那么一个快递驿站肯定包括下面这三部分：

• 快递驿站APP–客户端（与用户交互的关键）
• 工作人员–存储引擎（我 MySQL 学的不好，我猜应该是与存储规则相关的）
• 快递货架–服务层（堆放数据，索引数据）

{{{{{{待画图！！！}}}}}}
MySQL 逻辑架构图主要分为三层：客户端、存储引擎、服务层

1. 客户端层：这是与 MySQL 服务器交互的接口，它提供了用户与服务器进行通信的手段。客户端层处理连接请求、处理查询请求、认证用户权限以及执行与服务器之间的通信。此外，这一层还负责处理与服务相关的各种任务，例如管理连接、处理错误、诊断和调试等。
2. Server 层：这一层是 MySQL 的核心，它包含了大多数 MySQL 的服务功能。这包括解析查询语句、分析查询计划、优化查询计划以及执行查询计划等。此外，Server 层还负责处理内置函数，如日期、时间、数学和加密函数等。对于跨存储引擎的功能，如存储过程、触发器和视图等，也都在这一层实现。这些功能对于整个数据库系统来说是至关重要的。
3. 存储引擎层：这一层负责数据的存储和提取。存储引擎负责与底层操作系统交互，管理数据的存储位置、文件格式和索引等。不同的存储引擎具有不同的特点和性能，可以根据应用的需求选择适合的存储引擎。MySQL 支持多种存储引擎，如 InnoDB、MyISAM、Memory 等。存储引擎通过 API 与 Server 层进行通信，这些接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异，使得上层的应用程序可以透明地访问底层的数据存储方式。

Q：数据库调优，你是怎么做的

A：以下回答来自文心一言，待优化，回答要结合MySQL的架构以及存储引擎来说，以及自己的见解
数据库调优的方法有很多，以下是一些常见的调优方法：

1. 定期优化重建数据库：定期对数据库进行优化和重建，可以消除数据库中的碎片和冗余数据，提高数据库的性能和稳定性。
2. 减少磁盘写入操作：通过使用缓存技术、优化数据插入和更新操作、避免频繁的磁盘操作等手段，可以减少磁盘的写入操作，提高数据库的性能。
3. 合理使用索引：索引是提高查询速度的重要手段，通过添加合适的索引可以加速查询操作。需要根据查询语句和表结构来确定需要添加的索引。
4. 优化SQL语句：通过优化SQL语句，可以减少数据库的负载和提高查询效率。例如，避免使用SELECT * 语句，只查询需要的数据字段；避免在查询中使用复杂的子查询和连接查询等。
5. 调整数据库参数：根据实际需求和性能测试结果，调整数据库的参数可以提高数据库的性能和响应速度。
6. 使用存储过程和触发器：存储过程和触发器可以减少数据库的负载和提高数据处理效率。通过将常用的数据处理逻辑封装到存储过程和触发器中，可以减少对数据库的频繁操作。
7. 数据库分区：对于大型数据库，可以采用分区技术将数据分散到不同的磁盘上，提高I/O处理能力和并发性能。
8. 使用RAID技术：RAID技术可以提供高性能、高可靠性和高容错的存储系统，通过将数据分散到多个磁盘上，可以提高I/O处理能力和数据安全性。
9. 使用缓存技术：缓存技术可以减少磁盘访问次数和提高数据处理速度。例如，使用内存缓存来存储经常访问的数据，减少对磁盘的访问次数。
10. 定期备份数据：定期备份数据可以防止数据丢失和灾难性故障，同时也可以提高数据处理效率和安全性。

这些方法可以根据实际情况选择使用，但需要注意的是，数据库调优是一个复杂的过程，需要综合考虑系统硬件、应用程序和数据等方面的因素。因此，在进行数据库调优时，建议根据实际情况进行测试和评估，以确保达到最佳的效果。

Q：你知道三种存储引擎的区别吗？

A：

怎么选择存储引擎的使用？

1. 想用事务安全，并要求实现并发控制，用InnoDB
2. 主要用来查询与插入记录，用MyISAM
3. 临时存放数据，不考虑安全，用MEMORY

tips：存储引擎是基于数据表的，所以一个数据库的多个表可以根据实际业务，来使用不同的存储引擎，以此提高整个数据库的性能。