2.3 数据库

【考点讲解】

数据库（DataBase， 简称DB）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
在互联网软件应用的系统架构中，数据库也是必不可少的组成部分，就拿商品系统为例，我们在淘宝、京东等电商平台看到的琳琅满目的商品，其背后都是专门有一个商品数据库去存放这些商品数据。当前端向后端发起请求后，后端服务按照前端传过来的参数，到数据库中去查询数据，把数据进行封装处理，返回给前端，前端才能够将这些数据渲染出来，才能展示出各式各样的商品。
早期比较流行的数据库模型有三种，分别为层次式数据库、网络式数据库和关系型数据库。而在当今的互联网中，最常用的数据库模型主要是两种，即关系型数据库和非关系型数据库。
关系型数据库主要以二维表的形态对数据进行组织与存储，数据之间存在千丝万缕的联系，可以用SQL语句进行数据查询；而非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合，数据之间没有关联关系。
数据库是测试面试的常客，除了会考察数据库的原理知识之外，主要还会考察求职者的SQL语句编写能力。
下面列举了数据库的常考考点，大家可针对性的进行复习。
  • 数据库的分类
  • MySQL的存储引擎
  • MySQL的索引
  • 数据库设计
  • 事务及锁机制
  • 慢查询
  • SQL查询语法
  • 缓存机制
  • Redis基础知识

【例题示例】

2.3.1 关系型数据库和非关系型数据库的区别是什么？

【考点映射】
  • 数据库的分类
【出现频度】★★★☆
【难度】★☆

【参考答案】
关系型数据库最典型的数据结构是表，由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。
优点：
  1. 查询能力高，可以操作很复杂的查询。
  2. 一致性高。在数据同步时，一般采用锁来保证数据的可靠性，在处理数据时，对表进行封锁来保证操作的时候其他操作不能改变查询范围的数据。
  3. 表具有逻辑性，易于理解。
缺点：
  1. 不适用高并发读写。
  2. 不适用海量数据高效读写。
  3. 层次多，扩展性低。
  4. 维护一致性开销大。
  5. 涉及联表查询，复杂，慢。
下图是关系型数据库的代表：
非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合，可以是文档或者键值对等。
优点：
  1. 由于数据之间没有关联关系，所以易扩展，也易于查询。
  2. 数据结构灵活，每个数据都可以有不同的结构。
  3. 由于降低了一致性的要求，所以查询速度更快。
缺点：
  1. 不提供SQL支持，每种NoSQL数据库都有自己的一套增删改查方式，学习成本较高。
  2. 数据之间没有关联性，不易于理解。
  3. 对于对事务性系统的处理上，没有优势。


2.3.2 MyISAM和InnoDB的区别是什么？

【考点映射】
  • MySQL的存储引擎
【出现频度】★★☆
【难度】★★★

【参考答案】
1. 存储结构
MyISAM：每个MyISAM在磁盘上存储成三个文件。第一个文件的名字以表的名字开始，扩展名指出文件类型。.frm文件存储表定义。数据文件的扩展名为.MYD (MYData)。索引文件的扩展名是.MYI (MYIndex)。
InnoDB：所有的表都保存在同一个数据文件中（也可能是多个文件，或者是独立的表空间文件），InnoDB表的大小只受限于操作系统文件的大小。
2. 存储空间
MyISAM：可被压缩，存储空间较小。支持三种不同的存储格式：静态表(默认，但是注意数据末尾不能有空格，会被去掉)、动态表、压缩表。
InnoDB：需要更多的内存和存储，它会在主内存中建立其专用的缓冲池用于高速缓冲数据和索引。
3. 可移植性、备份及恢复
MyISAM：数据是以文件的形式存储，所以在跨平台的数据转移中会很方便。在备份和恢复时可单独针对某个表进行操作。
InnoDB：免费的方案可以是拷贝数据文件、备份 binlog，或者用 mysqldump，在数据量达到几十G的时候就相对痛苦了。
4. 事务支持
MyISAM：强调的是性能，每次查询具有原子性,其执行数度比InnoDB类型更快，但是不提供事务支持。
InnoDB：提供事务支持事务，外部键等高级数据库功能。 具有事务(commit)、回滚(rollback)和崩溃修复能力(crash recovery capabilities)的事务安全(transaction-safe (ACID compliant))型表。
5. AUTO_INCREMENT
MyISAM：可以和其他字段一起建立联合索引。引擎的自动增长列必须是索引，如果是组合索引，自动增长可以不是第一列，他可以根据前面几列进行排序后递增。
InnoDB：InnoDB中必须包含只有该字段的索引。引擎的自动增长列必须是索引，如果是组合索引也必须是组合索引的第一列。
6. 表锁差异
MyISAM：只支持表级锁，用户在操作myisam表时，select，update，delete，insert语句都会给表自动加锁，如果加锁以后的表满足insert并发的情况下，可以在表的尾部插入新的数据。
InnoDB：支持事务和行级锁，是innodb的最大特色。行锁大幅度提高了多用户并发操作的新能。但是InnoDB的行锁，只是在WHERE的主键是有效的，非主键的WHERE都会锁全表的。
7. 全文索引
MyISAM：支持 FULLTEXT类型的全文索引
InnoDB：不支持FULLTEXT类型的全文索引，但是innodb可以使用sphinx插件支持全文索引，并且效果更好。
8. 表主键
MyISAM：允许没有任何索引和主键的表存在，索引都是保存行的地址。
InnoDB：如果没有设定主键或者非空唯一索引，就会自动生成一个6字节的主键(用户不可见)，数据是主索引的一部分，附加索引保存的是主索引的值。
9. 表的具体行数
MyISAM：保存有表的总行数，如果select count(*) from table;会直接取出出该值。
InnoDB：没有保存表的总行数，如果使用select count(*) from table；就会遍历整个表，消耗相当大，但是在加了wehre条件后，myisam和innodb处理的方式都一样。
10. CURD操作
MyISAM：如果执行大量的SELECT，MyISAM是更好的选择。
InnoDB：如果你的数据执行大量的INSERT或UPDATE，出于性能方面的考虑，应该使用InnoDB表。DELETE 从性能上InnoDB更优，但DELETE FROM table时，InnoDB不会重新建立表，而是一行一行的删除，在innodb上如果要清空保存有大量数据的表，最好使用truncate table这个命令。
11. 外键
MyISAM：不支持
InnoDB：支持
《MySQL高性能》上面有一句话这样写到: