java面试题/认证答辩 ---数据库相关

对数据库掌握层次的定义
熟悉：掌握基本sql语法，能对接数据库进行简单功能开发
掌握：能独立设计应用的数据库表，掌握基本sql优化技巧
精通：掌握事务隔离级别，锁，分库分表设计等概念和技术，能进行大数据量应用的数据库设计
综合应用：综合使用数据库技术，独立完成大数据量下大型产品或项目的数据库设计和调优

参考: https://segmentfault.com/a/1190000022635983
https://blog.csdn.net/zanpengfei/article/details/123505051
https://juejin.cn/post/6958426991980724261

数据库底层基础:
mysql底层存储结构是B+树,
b+树的非叶子节点不会存储数据,至存储索引值,数据都存储在叶子节点上

B+的特点
1 B+树的叶子节点连起来是一条双向链表,目的是为了解决范围查找。
2 非叶子节点不存数据，只存索引，空间利用更高效。
3 数据的个数和节点一样多，换句话说，非叶子节点存的是其子树的最大或最小值。

数据库优化:
https://segmentfault.com/a/1190000013672421
https://segmentfault.com/a/1190000013746118
https://segmentfault.com/a/1190000013781544

影响MySql的性能
1 服务器硬件( 磁盘io/CPU频率)
2 服务器系统(系统参数优化)
3 存储引擎(Mysql5.5及之后默认存储引擎是InnoDB)
MyIsAm: 不支持事务,表级锁
InnoDB: 支持事务(ACID),行级锁
4 数据库参数配置
5 数据库表结构设计和sql语句

数据库的优化顺序
① 数据库结构设计和SQL语句
② 数据库存储引擎的选择和参数配置
③ 系统选择及优化
④ 硬件升级

数据库结构优化方法
① 范式化参考: https://blog.csdn.net/xy3233/article/details/86314329
第一范式：原子性（列不能分割，一个列中不能有多个属性）
第二范式：消除部分依赖（非主属性依赖主键全部，不是依赖主键的一部分）
第三范式：消除依赖传递（非主属性是直接依赖于主键，还是依赖非主键列）
数据库只需满足第三范式（3NF）就行了

 范式化的优点:  减少冗余数据, 数据表体积小,更新可以更快范式化的缺点:  查询需要多表关联(会导致性能降低) 反范式化的优点: 减少表关联,可以优化索引反范式化的缺点: 数据冗余,维护不方便

为字段选取合适的类型
数据字段类型:
数值型: 整数小数
字符串类型:
时间类型:

 字符串类型:
CHAR 类型用于定长字符串，并且必须在圆括号内用一个大小修饰符来定义。这个大小修饰符的范围从 0-255。比指定长度大的值将被截短，而比指定长度小的值将会用空格作填补。
VARCHAR的长度是可变的,
如果长度确定就用 char 因为CHAR类型由于本身定长的特性使其性能要高于 VARCHAR

合理的选择数据类型:
① 选择合理范围内最小的
② 选择相对简单的数据类型(数字类型比字符串简单)
③ 列属性尽量为NOT NULL(因为MYSQL对NULL字段索引优化不佳，增加更多的计算难度，同时在保存与处理NULL类形时，也会做更多的工作, 对于可能没值的数据,可以使用0 或者空字符串作为默认值)

sql的索引优化
索引两种主要的数据结构 B-tree 和hash
B-tree索引优点: 加快查询速度,更适合范围查找
hash索引的优点: 适合精确查找
Mysql中常见的索引:
普通索引：最基本的索引，没有任何限制
唯一索引：与"普通索引"类似，不同的就是：索引列的值必须唯一，但允许有空值。
主键索引：它是一种特殊的唯一索引，不允许有空值。
全文索引：仅可用于 MyISAM 表，针对较大的数据，生成全文索引很耗时好空间。
组合索引：为了更多的提高mysql效率可建立组合索引，遵循”最左前缀“原则。
索引的优化策略:
① 索引列上不能使用表达式和函数
② 使用选择性高的列作为索引(性别,区别性太低就不适合做索引)
③ 宽度小的列优先
④ 尽量使用索引 is null, is not null, 不等于(!=或者<>), or 无法使用索引
⑤ like百分号要写在右边
⑥ 避免使用select *

慢sql分析参考: https://blog.csdn.net/qq_40884473/article/details/89455740
查看慢查询日志状态 show variables like '%slow_query_log%';

开启慢查询日志 set global slow_query_log=1(当前数据库有效重启消失)
永久配置在my.cnf中配置

slow_query_log = 1
slow_query_log_file = /tmp/mysql_slow.log

慢查询日志位置 show variables like ‘%slow_query_log_file%’;

慢查询时间参数 show variables like ‘long_query_time%’;(默认查询时间超过10秒的会被记录)
使用 set global long_query_time=4 设置新的查询时间(需要重新连接才能看到, 或使用 show global variables like ‘long_query_time’

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