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数据库面试知识点汇总

1.简述关系型与非关系型数据库的区别？

  1. 关系型数据库是依据关系模型来创建的数据库，所谓关系模型就是“一对一”、“一对多”、“对多对”等。常见的关系型数据库有Oracle、MySQL、SQL Server等。
  2. 非关系型数据库主要基于“非关系型模型”，其中非关系型模型有：列模型、键值对模型、文档类模型。比如redis属于键值对模型。

关系型数据库的优点：

  1. 易于维护：都是使用表结构，格式一致。
  2. 使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询。
  3. 复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。

关系型数据库的缺点：

  1. 读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写。
  2. 固定的表结构，灵活度稍欠。
  3. 高并发读写需求，传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈。

非关系型数据库的优点：

  1. 格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型。
  2. 速度快：nosql可使用硬盘或者随机存储器作为载体，关系型数据库只能使用硬盘。
  3. 高拓展性
  4. 成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。

非关系型数据库的缺点：

  1. 不提供sql支持，学习和使用成本较高。
  2. 无事务处理。
  3. 数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠。

2.简述为什么需要使用索引？

  1. 通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。
  2. 可以加快数据的检索速度，是创建索引的主要原因。
  3. 减少磁盘IO，可以直接定位。
  4. 通过使用索引，可以在查询过程中，使用优化隐藏器，提高系统的性能
  5. 加速表与表的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。

缺点：

  1. 创建索引和维护索引需要耗费时间，时间随着数据量的增加而增加。
  2. 索引需要占用物理空间，特别是聚簇索引，需要较大的空间。
  3. 当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。

3.简述数据库索引采用B+树不采用B树的原因？

  1. B+树更便于遍历：由于B+树的数据都存储在叶子结点中，分支结点均为索引，方便扫库，只需要扫一遍叶子结点即可，但是B树因为其分支结点同样存储着数据，我们要找到具体的数据，需要进行一次中序遍历按序来扫，所以B+树更加适合在区间查询的情况，所以通常B+树用于数据库索引。
  2. B+树的磁盘读写代价更低：B+树在内部节点上不包含数据信息，因此在内存页中能够存放更多的key。 数据存放的更加紧密，具有更好的空间局部性。因此访问叶子节点上关联的数据也具有更好的缓存命中率。
  3. B+树的查询效率更加稳定：由于非终结点并不是最终指向文件内容的结点，而只是叶子结点中关键字的索引。所以任何关键字的查找必须走一条从根结点到叶子结点的路。所有关键字查询的路径长度相同，导致每一个数据的查询效率相当。
  4. B+树更适合基于范围的查询 ：B树在提高了IO性能的同时并没有解决元素遍历的效率低下的问题，正是为了解决这个问题，B+树应用而生。B+树只需要去遍历叶子节点就可以实现整棵树的遍历。而且在数据库中基于范围的查询是非常频繁的，而B树不支持这样的操作或者说效率太低。

4.简述MySQL索引有哪些类型？

  1. 普通索引：最基本的索引，没有任何限制。
  2. 唯一索引：索引列的值必须唯一，但可以有空值。可以创建组合索引，则列值的组合必须唯一。
  3. 主键索引：是特殊的唯一索引，不可以有空值，且表中只存在一个该值。
  4. 组合索引：多列值组成一个索引，用于组合搜索，效率高于索引合并。
  5. 全文索引：对文本的内容进行分词，进行搜索。

5.简述什么是聚簇索引及其优缺点？

  1. 聚簇索引并不是单独的索引类型，而是一种数据存储方式。
  2. B+树索引分为聚簇索引和非聚簇索引，主键索引就是聚簇索引的一种，非聚簇索引有复合索引、前缀索引、唯一索引。
  3. 在innodb存储引擎中，表数据本身就是按B+树组织的一个索引结构，聚簇索引就是按照每张表的主键构造一颗B+树，同时叶子节点中存放的就是整张表的行记录数据，也将聚簇索引的叶子节点成为数据页。
  4. Innodb通过主键聚集数据，如果没有定义主键，innodb会选择非空的唯一索引代替。如果没有这样的索引，innodb会隐式的定义一个主键来作为聚簇索引。
  5. 非聚簇索引又称为辅助索引，InnoDB访问数据需要两次查找，辅助索引叶子节点存储的不再是行的物理位置，而是主键值。通过辅助索引首先找到的是主键值，再通过主键值找到数据行的数据页，再通过数据页中的Page Directory找到数据行。
  6. Innodb辅助索引的叶子节点并不包含行记录的全部数据，叶子节点除了包含键值外，还包含了相应行数据的聚簇索引键。一张表可有多个二级索引。

优点：

  1. 数据访问更快，因为聚簇索引将索引和数据保存在同一个B+树中，因此从聚簇索引中获取数据比非聚簇索引更快。
  2. 聚簇索引对于主键的排序查找和范围查找速度非常快。

缺点：

  1. 插入速度严重依赖于插

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