第四次线上面试总结(2022.9.15 三面)

2022年9月15号 第四次线上面试(三面)

面试题总结

1.数据库的唯一索引？

MySQL官方对索引的定义为：
索引(Index)是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。
提取句子主干，就可以得到索引的本质：索引是数据结构。

唯一索引：
因为要保证数据的唯一性，所以，在每次插入数据时，会去表里查找，这个值是否已经存在，如果存在，就会报错，不存在，就可以插入。

而索引本身就是用来加快查找的，这就保证了这个过程会很快的完成，当往表里插入大量数据的时候，这种速度的优越性就体现出来了。

2.B+树查询的时间复杂度？

O(logN) 类似于二分查找法

3.MySQL的执行引擎有哪些？

1.MyISAM存储引擎

不支持事务，不支持外键，优势是访问速度快，对事务完整性没有要求或者以select、insert为主的应用基本可以使用该引擎来创建表。
支持三种不同的存储格式，静态表，动态表，压缩表
静态表：表中的字段都是非变长字段，这样每个记录都是固定长度的，优点存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复；缺点是占用的空间比动态表多，因为存储的时候会按照列的宽度定义补足空格，取数据的时候，默认会把字段后面的空格去掉，如果不注意会把数据本身带的空格也会忽略。
动态表：记录不是固定长度，这样存储的有点是占用的空间相对较少，缺点，频繁的更新，删除数据容易产生碎片，需要定期执行OPTIMIZE TABLE 或者myisamchk -r 命令来改善性能。
压缩表：因为每个记录是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支

2.InnoDB存储引擎

该存储引擎提供了具有提交，回滚和崩溃恢复能力的事务安全，但是对比MyISAM引擎，写的处理效率会差一些，并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引。
InnoDB存储引擎的特点：支持自动增长列，支持外键约束

3.MEMORY存储引擎

MEMORY存储引擎使用存在于内存中的内容来创建表，每个memory表只实际对应一个磁盘文件，格式是.frm。 memory类型的表访问非MEMORY存储引擎的表可以选择使用BTREE索引或者HASH索引，两种不同类型的索引有其不同的使用范围

hash索引的优点：
hash索引结构的特殊性，其检索效率非常高，索引的检索可以一次定位，不像B-Tree索引需要从根节点到枝节点，最后才能访问到叶节点这样的多次IO访问，所以Hash索引的查询效率要远高于B-Tree索引。
Hash索引缺点：hash算法是基于等值计算的，所以对于像like这样的不精确的范围查找是无效的，即不支持

MEMORY类型的存储引擎主要用于那些变化不频繁的代码表，或者作为统计操作的中间结果表，便于高效地对中间结果进行分析并得到最终的统计结果，对存储引擎是memory的表进行更新操作要谨慎，因为数据并没有实际写入到磁盘中，所以一定要对下次重新启动服务后如何获取这些修改后的数据有所考虑。

4.MERGE存储引擎

Merge存储引擎是一组MyISAM表的组合，这些MyIASM表必须结构完全相同，merge表本身没有数据，对merge类型的表可以进行查询，更新，删除操作，这些操作实际上是对内部的MyIASM表进行的。

4.MyISAM与InnoDB的区别？

1.InnoDB支持事务，MyISAM不支持，对于InnoDB每一条SQL语言都默认封装成事务，自动提交，这样会影响速度，所以最好把多条SQL语言放在begin和commit之间，组成一个事务；

2.InnoDB支持外键，而MyISAM不支持。对一个包含外键的InnoDB表转为MYISAM会失败；

3.InnoDB是聚集索引，使用B+Tree作为索引结构，数据文件是和（主键）索引绑在一起的（表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构），必须要有主键，通过主键索引效率很高。但是辅助索引需要两次查询，先查询到主键，然后再通过主键查询到数据。因此，主键不应该过大，因为主键太大，其他索引也都会很大。

MyISAM是非聚集索引，也是使用B+Tree作为索引结构，索引和数据文件是分离的，索引保存的是数据文件的指针。主键索引和辅助索引是独立的。

也就是说：InnoDB的B+树主键索引的叶子节点就是数据文件，辅助索引的叶子节点是主键的值；而MyISAM的B+树主键索引和辅助索引的叶子节点都是数据文件的地址指针。

4.InnoDB不保存表的具体行数，执行select count(*) from table时需要全表扫描。而MyISAM用一个变量保存了整个表的行数，执行上述语句时只需要读出该变量即可，速度很快（注意不能加有任何WHERE条件）；

那么为什么InnoDB没有了这个变量呢？

因为InnoDB的事务特性，在同一时刻表中的行数对于不同的事务而言是不一样的，因此count统计会计算对于当前事务而言可以统计到的行数，而不是将总行数储存起来方便快速查询。InnoDB会尝试遍历一个尽可能小的索引除非优化器提示使用别的索引。如果二级索引不存在，InnoDB还会尝试去遍历其他聚簇索引。
如果索引并没有完全处于InnoDB维护的缓冲区（Buffer Pool）中，count操作会比较费时。可以建立一个记录总行数的表并让你的程序在INSERT/DELETE时更新对应的数据。和上面提到的问题一样，如果此时存在多个事务的话这种方案也不太好用。如果得到大致的行数值已经足够满足需求可以尝试SHOW TABLE STATUS

5.Innodb不支持全文索引，而MyISAM支持全文索引，在涉及全文索引领域的查询效率上MyISAM速度更快高；PS：5.7以后的InnoDB支持全文索引了

6.MyISAM表格可以被压缩后进行查询操作

7.InnoDB支持表、行(默认)级锁，而MyISAM支持表级锁

InnoDB的行锁是实现在索引上的，而不是锁在物理行记录上。潜台词是，如果访问没有命中索引，也无法使用行锁，将要退化为表锁。

8.InnoDB表必须有唯一索引（如主键）（用户没有指定的话会自己找/生产一个隐藏列Row_id来充当默认主键），而Myisam可以没有

9.Innodb存储文件有frm、ibd，而Myisam是frm、MYD、MYI

    Innodb：frm是表定义文件，ibd是数据文件

    Myisam：frm是表定义文件，myd是数据文件，myi是索引文件

5.多进程与多线程的区别？

多进程和多线程的主要区别是：线程是进程的子集（部分），一个进程可能由多个线程组成。多进程的数据是分开的、共享复杂，需要用IPC；但同步简单。多线程共享进程数据，共享简单；但同步复杂。

1.多进程
进程是程序在计算机上的一次执行活动，即正在运行中的应用程序，通常称为进程。当你运行一个程序，你就启动了一个进程。每个进程都有自己独立的地址空间(内存空间)，每当用户启动一个进程时，操作系统就会为该进程分配一个独立的内存空间，让应用程序在这个独立的内存空间中运行。

在同一个时间里，同一个计算机系统中如果允许两个或两个以上的进程处于运行状态，这便是多进程，也称多任务。现代的操作系统几乎都是多任务操作系统，能够同时管理多个进程的运行。

多任务带来的好处是明显的，比如你可以边听音乐边打游戏，与此同时甚至可以将下载的文档打印出来，而这些任务之间丝毫不会相互干扰。

1.数据是分开的，共享复杂，同步简单
2.占用内存多，切换复杂，CPU利用率低
3.创建销毁复杂，切换复杂，速度慢
4.编程简单，调试简单
5.进程间不会相互影响
6.适应于多核、多机分布 ；如果一台机器不够，扩展到多台机器比较简单

2.多线程
线程是一个轻量级的子进程，是最小的处理单元；是一个单独的执行路径。可以说：线程是进程的子集（部分），一个进程可能由多个线程组成。

线程是独立的。如果在一个线程中发生异常，则不会影响其他线程。它使用共享内存区域。

多线程是一种执行模型，它允许多个线程存在于进程的上下文中，以便它们独立执行但共享其进程资源。

1.多线程共享进程数据，共享简单，同步复杂
2.占用内存少，切换简单，CPU利用率高
3.创建销毁简单，切换简单，速度快
4.编程复杂，调试复杂
5.一个线程挂掉将导致整个进程挂掉
6.适应于多核分布

6.什么时候用多线程，什么时候用多进程？

使用场景：
1.需要频繁创建和销毁的优先用线程。

实例：web 服务器，来一个任务建立一个线程，完了就销毁线程。要是用进程，创建和销毁的代价是很高的。

2.需要进行大量计算的优先使用线程。

所谓大量计算，当然就是要消耗很多 cpu，切换频繁了，这种情况线程是最合适的。实例：图像处理、算法处理

3.强相关的处理用线程，弱相关的处理用进程。

4.可能扩展到多机分布的用进程，多核分布的用线程。

5.都满足需求的情况下，用你最熟悉、最拿手的方式。

7.多进程的优势？

多进程优点：
1、每个进程相互独立，不影响主程序的稳定性，子程序崩溃没关系；

2、通过增加CPU，就可以扩充性能；

3、可以尽量减少线程加锁/解锁的影响，极大提高性能，就算是线程运行的模块算法效率低也没关系；

4、每个子进程都有2GB地址空间和相关资源，总体能够达到的性能上限非常大。

多进程缺点：
1、逻辑控制复杂，需要和主程序交互；

2、需要跨进程边界，如果有大数据量传送，就不太好，适合小数据量传送、密集运算。多进程调度开销比较大；

3、最好是多进程和多线程结合，即根据实际的需要，每个CPU开启一个子进程，这个子进程开启多线程可以为若干同类型的数据进行处理。当然你也可以利用多线程+多CPU+轮询方式来解决问题；

多线程优势：
1、无需跨进程边界；

2、程序逻辑和控制方式简答；

3、所有线程可以直接共享内存和变量等；

4、线程方式消耗的总资源比进程方式好。

多线程缺点：
1、每个线程与主程序公用地址空间，受限于2GB地址空间；

2、线程之间的同步和加锁控制比较麻烦；

3、一个线程的崩溃可能影响到整个程序的稳定性；

4、到达一定的线程数程度后，即使再增加CPU也无法提高性能；

5、线程能够提高的总性能有限，而且流程多了之后，线程本身的调度也是一个麻烦事儿，需要消耗较多的CPU。