数据库面试高频题目 - 深度解析 MySQL：探秘关系型数据库的核心技术（一）

      本文将深入探讨 MySQL，这是关系型数据库中的核心技术，被广泛应用于数据存储和管理。透过高频面试题解析，我们将深入研究 MySQL 在数据建模、查询优化和事务处理中的作用。无论你是初学者还是渴望加深对关系型数据库技术的了解，本文都将为你提供实用的面试准备。

一、innodb索引和myisam索引的区别

1、myisam的所有方式都是非聚簇的，innodb的索引方式有一个是聚簇的。

2、在innodb存储引擎中，我们只需要根据主键对聚簇索引进行一次查找就能找到对应的记录。而myisam索引文件中确需要进行一次回表操作，意味着myisam中建立的索引相当于全部都是二级索引。

3、innodb的数据文件本身就是索引文件，而myisam索引文件和数据文件是分离的，索引文件仅保存数据记录的地址。

4、innodb的非聚簇索引data域记录的是主键值，而myisam索引记录的是地址。

5、myisam的回表操作非常快快速，因为是拿着地址偏移量直接到文件中取数据的，而innodb是通过获取主键之后再去聚簇索引里找记录，虽然也不慢，但比不上直接用地址去访问。

6、innodb要求必须有主键，myisam可以没有。如果没有显示指定，则mysql系统会自动选择一个非空且唯一标识数据记录的列作为主键，如果不存在这种列，mysql自动为innodb表生成一个隐含自动作为主键。

二、B+树索引实现原理

三、什么是自适应哈希索引

       自适应哈希索引是innodb引擎的一个特殊功能，当它注意到某些索引值被使用的非常频繁时，会在内存中基于b树再创建一个哈希索引，这就让b树索引也具有hash索引的一些特点。

四、聚簇索引和非聚簇索引b+树实现有什么区别

1、聚簇索引

（1）特点

        索引和数据保存在同一个b+树；

        页内的记录是按照主键的大小顺序排成一个单向链表；

        页与页之间也是根据页中记录主键的大小顺序排成一个双向链表；

        非叶子节点存储的是记录的主键+页号；

        叶子节点存储的是完整的用户记录。

（2）优点

        数据访问更快，因为索引和数据保存在同一个B+树中

        聚簇索引对于主键的排序查找和范围查找速度非常快

2、非聚簇索引

        聚簇索引只有在搜索条件是主键值时才发挥作用，因为b+树中的数据都是按照主键进行排序的，如果我们想以别的列作为搜索条件，那么需要创建非聚簇索引。例如以c2列作为搜索条件，，那么需要使用c2列创建一个b+树。

   特点：

        页内的记录是按照从c2列的大小顺序排列成一个单向链表；

        页于页之间也是根据页中记录的c2列大小的顺序排成一个双向列表；

        非叶子节点存储的是记录的c2列+页号；

        叶子节点存储的并不是完整的记录，而是c2列+主键这两个列的值；

        一张表可以有多个非聚簇索引。

五、平衡二叉树，红黑树，b树和b+树的区别是什么

1、平衡二叉树

        基础数据结构，左右平衡，高度差大于1会自旋，每个节点记录一个数据

        特点：它是一棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1；并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树

2、红黑树

        hashmap存储；两次旋转达到平衡；分为红黑节点；红黑树的长子树只要不超过短子树的两倍即可；

        节点非黑即红；根节点是黑色，所有null节点成为叶子节点，且认为颜色为黑；所有红节点的子节点都为黑色；

        从任一节点到其叶子节点的所有路径上都包含相同数目的黑节点。

3、b+树和b树的差异

（1）b+树中非叶子节点的关键字也会同时存在在子节点中，并且是在子节点中所有关键字的最大值（或最小值）

（2）b+树中非叶子节点仅用于索引，不保存数据记录，跟记录有关的信息都放在叶子节点中。而b树中，非叶子节点既保存索引，也保存数据记录

（3）b+树中所有关键字都在叶子节点出现，叶子节点构成一个有序链表，而且叶子节点本身按照关键字的大小从小到大顺序链接

六、非聚簇索引为什么不存数据地址值而存储主键

        聚簇索引中有时会引发分页操作、重排操作数据有可能会移动

七、复合索引创建时字段顺序不一样使用效果一样吗

1、先把各个记录和页按照c2列进行排序

2、在记录的c2列相同的情况下，采用c3列进行排序

3、b+树叶子节点的记录由c2、c3列和主键c1列组成

4、本质上也是二级索引

八、索引类型

1、主键索引：列设为主键后会自动建立索引，唯一且不能为空

2、唯一索引：索引列值必须唯一，允许由null值

3、普通索引：既不是主键，列值也不需要唯一

4、复合索引：一个索引包含多个列

九、什么时候适合创建索引，什么时候不适合创建索引

1、适合创建索引

        频繁作为where条件语句查询字段

        关联字段需要建立索引

        排序字段可以建立索引

        分组字段可以建立索引

        统计字段可以建立索引

2、不适合创建索引

        频繁更新的字段不适合建立索引

        where，分组，排序中用不到的字段不必要建立索引

        可以确定表数据非常少不需要建立索引

        参与mysql函数计算的列不适合建立索引

十、索引下推

1、未开启索引下推

        根据筛选条件在索引树中筛选第一个条件

        获得结果集后回表操作

        进行其他条件筛选

        再次进行回表操作

2、开启索引下推

        在条件查询时，当前索引树如果满足全部筛选条件，可以在当前树中完全全部筛选过滤，得到比较小的结果集再进行回表操作

十一、有哪些情况会造成索引失效

1、like以%，_开头索引失效

2、不等于（!= 或者<>）索引失效

3、is not null索引失效

4、类型转换导致索引失效

5、复合索引未用左列字段失效

6、如果mysql觉得全表扫描更快时（数据少）索引失效

十二、多个索引优先级是如何匹配的

        主键匹配、全值匹配、最左前缀匹配、范围匹配、索引扫描、全表扫描

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