1. 索引的基本原理

原理：
排好序的数据结构，用来快速查找某些特定值的记录。

2. Mysql聚簇和非聚簇索引的区别

  • 聚簇索引：数据和索引放在一块，找到了索引就找到了数据；
  • 非聚簇索引：数据和索引分开存放，需要先找到索引，拿到地址，才能找到数据。

在InnoDB中，一定是有主键的，主键一定是聚簇索引（在叶子节点中，同时保存了索引和数据）。非主键为非聚簇索引，叶子节点中存储的是主键。

如果使用了非主键索引，如果没有采用覆盖索引，就需要至少两次查询：

  • 查询非主键索引，拿到主键；
  • 通过主键去查询主键索引。

这个过程就叫做回表。

在MyISM中，使用的是非聚簇索引，也是采用B+树，只是叶子节点中不保存数据，而是保存数据的地址。

3. Mysql的锁了解哪些

按粒度分：

  1. 行锁，锁一行，粒度最小，并发度最高
  2. 表锁，锁整张表，粒度最大，并发度最小
  3. 间隙锁，就是锁一个区间

按是否共享， 是针对事务而言的：

  1. 共享锁：就是读锁，一个事务给某行加了读锁，其他事务仍然可以读，但是不可以写；
  2. 排他锁：就是写锁，一个事务给某行加了写锁，其他事务不可以读也不可以写，其实很好理解，加了写锁以后，数据可能会变化，那么其他事务读出来的数据是不准确的，因此不允许其他事务进行读和写。

还可以分为：

  1. 乐观锁，通过版本号实现，其实没加锁，只是比对版本号是否匹配
  2. 悲观锁， 加锁了，例如行锁，表锁。

4. 海量数据下，如何快速查找一条记录（Redis）

  1. 使用布隆过滤器，快速过滤不存在的记录；
    1. 解释一下布隆过滤器的原理， bitmap，多种哈希
  2. 在Redis中建立数据缓存
    1. 例如，用String类型存储，userId -> user.json
    2. 例如，用Hash类型存储，userId -> field1, field2, field3 … -> value1, value2, value3
    3. 为了减少Redis中Key占用，可以用UserInfo作为总的key，field就用UserId，value就用user.json
  3. 要考虑缓存击穿问题，虽然采用了布隆过滤器，但是又误判率，还是会去查底层数据库，采用分布式锁重建缓存。或者定期重建缓存。
  4. 查询优化，按槽位分配数据，自己实现槽位计算，找到记录应该分配到哪台机器上，直接去目标机器上找。·

5. 事务的基本特性和隔离级别

基本特性：
ACID
原子性：
事务中的操作要么全部成功，要么全部失败，例如转账

一致性：
C其实依赖于程序员，并不是事务直接提供的，我们要通过AID来保证C。一致性就是事务执行前后，不会破坏我们的约束。例如只有90块钱，但想转出100块，我们的约束是余额不能小于0，那么不能允许该事务执行成功。因为一旦成功了，余额会小于0，破坏了我们业务上的约束。

隔离性：
隔离级别就是和隔离性有关的，隔离性指的是，不同事务在提交完成后，表现出来应该是串行的，比如事务A让余额增加了200， 事务B让余额增加了100，最终的表现形式应该是增加了300。然而如果真的采用串行处理事务的话，效率很低。因此Mysql有4个不同的隔离级别，来做妥协，提高效率。

持久性：
事务一旦提交，所做的修改就会永久保存到数据库中。

隔离级别：

  • Read Uncommited： 读未提交，指的是事务B有可能会读到事务A未提交的数据，这就会导致脏读。脏读是最不可被接受的。
  • Read Commited: 读已提交，指的是事务B只能去读取其他事务已经提交的数据，解决了脏读问题。但是还是会出现不可重复读的问题，例如：
    • A将余额改成500， B读取到了500；
    • C将余额改成了200，B再次读取时读到了200；
    • 虽然是正确是值，但是在同一次事务的两次读取过程中，B的值前后不一致，因此是不可重复读。

不可重复读的问题在某些业务场景下是可以接受的，如果在你的业务场景下不能接受，说明这种隔离级别还不够，需要增强隔离级别。

  • Repeatable Read：可重复读。是Mysql默认的级别，每次读取的结果都是一样的。首先，它读取的一定是事务提交以后的数据，所以不会出现脏读，其次，它只要读取过一次了，那么接下来该事务中的每次读取都是同一个值，即便其他事务update了这个值。虽然不受Update的影响，但是会受Insert操作的影响。Insert会导致幻读的出现，
    • 即事务A ： Select一个范围内的数据时，读到1,2,3,4, 6
    • 事务B：插入一条数据5，
    • 事务A再次读取，拿到1,2,3,4,5,6

6. ACID靠什么保证

原子性：
由undo log日志保证，记录需要回滚的日志信息，撤销已经执行成的SQL，说白了就是sql的反向执行。

一致性：
由其他AID来保证，从而达到一致性

隔离性：
MVCC，多版本控制保证

持久性：
由内存 + redo log保证，mysql修改数据的同时会在redo log记录本次操作，如果宕机则从redo log恢复。

7. Mysql如何搭建集群

  1. Mysql通过将主节点的Binlog同步给从结点，完成主从间数据同步。
  2. 步骤1不会反过来，因此我们需要做读写分离，只允许主节点进行写入。如果多个结点都能写，那么数据会变得混乱。

8. Mysql分库分表

通常指水平分片，即将一个很大的表进行拆分，分到多个不同的数据库去。

策略：
策略1：取模，模为0去0号库，模为1去1号库。

取模的缺点是不好扩展，一旦要扩展到三个库就蒙圈了，所有数据都要移动。

策略2：按范围分片，比如按时间，同一个月的数据放在同一个库。

缺点是数据不够平均，例如每个月的数据量不相同。

阿里提供的开发手册中，建议一个表的数据量超过500W或者数据文件超过2G，就要考虑分库分表了。

分库分表后的执行流程：
SQL解析 -> 查询优化 -> 路由（最重要）到正确的库上