04-数据库篇面试题
对应原始资料：
12-BAT/03-数据库篇
一、索引
Q1：为什么 InnoDB 用 B+ 树
- 比 B 树矮（非叶子不存数据），磁盘 IO 少。
- 叶子有序链表，范围查询快。
- 比哈希支持范围、排序、最左前缀。
Q2：聚簇索引 vs 二级索引
- 聚簇索引：叶子节点存整行数据，主键即聚簇索引（一张表只有一个）。
- 二级索引（非聚簇）：叶子存主键值，查询需要回表到聚簇索引。
Q3：覆盖索引
查询的列都在索引中，不需要回表，Using index。
Q4：联合索引与最左前缀
(a, b, c) 生效：a / a,b / a,b,c。
- 范围查询右侧失效（
a > 1 and b = 2的 b 用不上索引）。
Q5：索引失效场景
- 函数/运算：
WHERE salary * 2 > 1。 - 隐式转换：phone varchar，传数字。
LIKE '%abc'左侧 %。- OR 一侧无索引。
- 不符合最左前缀。
- 数据分布（优化器选全表）。
Q6：explain 关注什么
type：至少range/ref，避免ALL。key/possible_keys。rows：扫描行数。Extra：Using index（覆盖）、Using filesort、Using temporary。
Q7：索引下推 ICP（5.6+）
联合索引中，存储引擎层先用索引列过滤，减少回表。
二、事务
Q8：ACID
原子、一致、隔离、持久。
Q9：并发问题
脏读、不可重复读、幻读。
Q10：四种隔离级别
| 级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
|---|---|---|---|
| 读未提交 | √ | √ | √ |
| 读已提交（RC） | × | √ | √ |
| 可重复读（RR，MySQL 默认） | × | × | √（MVCC 解决） |
| 串行化 | × | × | × |
Q11：MVCC 原理
多版本并发控制，每行有隐藏字段（事务 ID、回滚指针），undo log 版本链 + read view 决定看到哪个版本。
- RC：每次 SELECT 生成新 read view。
- RR：事务第一次 SELECT 生成 read view 并复用。
Q12：MySQL 如何解决幻读
RR 级别用 MVCC（快照读）+ 间隙锁/临键锁（当前读 SELECT ... FOR UPDATE）。
三、锁
Q13：行锁、表锁、间隙锁
- 行锁：锁单行（共享 S、排他 X）。
- 间隙锁：锁区间，防止插入。
- 临键锁 Next-Key Lock：行锁 + 间隙锁（RR 默认）。
- 意向锁：表级，意向 IS/IX。
Q14：共享锁 vs 排他锁
- S（
LOCK IN SHARE MODE）：可读不可写。 - X（
FOR UPDATE）：读写都锁。
Q15：死锁
两个事务互相等待对方释放锁。
- 检测：
innodb_deadlock_detect默认开启。 SHOW ENGINE INNODB STATUS看死锁日志。
四、SQL 优化
Q16：大表分页优化
LIMIT 1000000, 10 慢。 方案：
- 用上一页最大 id：
WHERE id > #{lastId} LIMIT 10。 - 延迟关联：
SELECT * FROM t INNER JOIN (SELECT id FROM t ORDER BY x LIMIT 1000000, 10) tmp ON t.id = tmp.id。
Q17：count 优化
count(*)：MySQL 优化，推荐。count(1)：类似。count(字段)：不统计 null，慢。- 大表估算：
SHOW TABLE STATUS的 rows，或EXPLAIN。
Q18：避免 SELECT *
- 不走覆盖索引。
- 传输多余数据。
- 改变表结构可能影响。
Q19：JOIN 优化
- 小表驱动大表（小表在前）。
- JOIN 字段有索引。
- 控制JOIN 数量。
Q20：深分页 + 多条件
走"延迟关联"或"游标分页"。
五、设计与架构
Q21：三大范式
1NF 字段不可分、2NF 非主键完全依赖、3NF 非主键直接依赖（无传递）。
Q22：什么时候反范式
查询性能优先时，适当冗余字段，减少 JOIN。
Q23：分库分表
- 垂直：按业务拆库、按字段拆表。
- 水平：按 ID hash / 时间 / 范围拆分。
- 工具：ShardingSphere、MyCat。
Q24：分库分表后的问题
- 跨库 JOIN 难。
- 分布式事务。
- 全局唯一 ID（雪花算法）。
- 聚合查询难。
Q25：主从延迟
- 原因：单线程同步、网络、大事务。
- 解决：强制走主库、半同步复制、并行复制。
Q26：如何保证高可用
- 主从 + MHA / Orchestrator 故障切换。
- 读写分离 + 分库分表分散压力。
六、其他高频
Q27：MyISAM vs InnoDB
| MyISAM | InnoDB | |
|---|---|---|
| 事务 | 不支持 | 支持 |
| 锁 | 表锁 | 行锁 |
| 外键 | 不支持 | 支持 |
| 崩溃恢复 | 差 | 好 |
| 默认 | 否 | 是（5.5+） |
Q28：undo log / redo log / binlog
- redo log（InnoDB）：崩溃恢复，crash-safe，循环写。
- undo log（InnoDB）：回滚 + MVCC。
- binlog（Server 层）：复制 + 备份，追加写。
Q29：两阶段提交
redo log 先 prepare → binlog 写盘 → redo log commit。保证 redo 和 binlog 一致。
高频考点速记
- 索引：B+ 树、聚簇/二级、覆盖、最左前缀、失效场景。
- 事务：ACID、四级别、MVCC、间隙锁。
- 三日志：redo（恢复）、undo（回滚/MVCC）、binlog（复制）。
- 优化：避免
*、分页用游标、JOIN 加索引。 - 分库分表：垂直拆业务、水平拆数据。