mysql高频问题记录

淡淡的烟草味﹌ 2022-12-04 07:40 124阅读 0赞

##### 1、谈谈mysql的事务隔离级别 #####

事务并发处理可能会带来一些问题，比如：更新丢失、脏读、不可重复读、幻读等。

*  更新丢失  
    多个事务更新同一行记录，产生更新丢失现象。分为两种情况：  
    回滚覆盖：一个事务rollback，把其他事务已提交的数据给覆盖了；  
    提交覆盖：一个事务commit，把其他事务已提交的数据给覆盖了；
 *  脏读：一个事务读取到了另一个事务修改但未提交的数据；
 *  不可重复读：一个事务中多次读取同一行记录不一致，后面读取的跟前面读取的不一致。
 *  幻读：一个事务中多次按相同条件查询，结果不一致。后续查询的结果和前面查询结果不同，多了或少了几行记录。

> 为了解决上述事务并发的问题，数据库引入了隔离级别，设置不同隔离级别，可以解决不同问题。

*  读未提交： Read Uncommitted，解决了回滚覆盖类型的更新丢失，但可能发生脏读现象，也就是可能读取到其他会话中未提交事务修改的数据。
 *  已提交读： Read Committed，只能读取到其他会话中已经提交的数据，解决了脏读，但可能发生不可重复读现象，也就是可能在一个事务中两次查询结果不一致。
 *  可重复读： Repeatable Read，解决了不可重复读，它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到同样的数据记录。不过理论上会出现幻读，简单的说幻读指的的当用户读取某一范围的数据行时，另一个事务又在该范围插入了新行，当用户在读取该范围的数据时会发现有新的幻影行。
 *  可串行化：Serializable，所有的增删改查串行执行。它通过强制事务排序，解决相互冲突，从而解决幻度的问题。这个级别可能导致大量的超时现象的和锁竞争，效率低下。

##### 2、 mysql中分布式ID生成策略有哪些 #####

*  UUID：UUID是通用唯一识别码。

UUID在生成时使用到了以太网卡地址、纳秒级时间、芯片ID码和随机数等信息，目的是让分布式系统中的所有元素都能有唯一的识别信息。使用UUID做主键，可以在本地生成，没有网络消耗，所以生成性能高。但是UUID比较长，没有规律性，耗费存储空间。

*  COMB（UUID变种）：解决UUID无序的问题，性能优于UUID
 *  SNOWFLAKE：SnowFlake是Twitter开源的分布式ID生成算法，结果是一个long型的ID，能够按照时间有序生成数据库ID表：创建一张表，这张表的ID设置为自动递增，其他地方需要全局唯一ID的时候，就先向这个这张表中模拟插入一条记录，此时ID就会自动递增，然后我们获取刚生成的ID后再进行A1和A2表的插入。
 *  Redis生成ID：当使用数据库来生成ID性能不够要求的时候，我们可以尝试使用Redis来生成ID。这主要依赖于Redis是单线程的，所以也可以用生成全局唯一的ID。

##### 3、讲一下MySQL的存储引擎，InnoDB和MyISAM的区别 #####

存储引擎负责MySQL中数据的存储和提取，是与文件打交道的子系统，它是根据MySQL提供的文件访问层抽象接口定制的一种文件访问机制，这种机制就叫作存储引擎。  
使用`show engines`命令，就可以查看当前数据库支持的引擎信息。  
在5.5版本之前默认采用MyISAM存储引擎，从5.5开始采用InnoDB存储引擎。

*  InnoDB：支持事务，具有提交，回滚和崩溃恢复能力，事务安全
 *  MyISAM：不支持事务和外键，访问速度快

InnoDB和MyISAM是使用MySQL时最常用的两种引擎类型，我们重点来看下两者`区别`。  
事务和外键  
InnoDB支持事务和外键，具有安全性和完整性，适合大量insert或update操作  
MyISAM不支持事务和外键，它提供高速存储和检索，适合大量的select查询操作

*  锁机制  
    InnoDB支持行级锁，锁定指定记彔。基于索引来加锁实现。  
    MyISAM支持表级锁，锁定整张表。
 *  索引结构  
    InnoDB使用聚集索引（聚簇索引），索引和记彔在一起存储，既缓存索引，也缓存记彔。  
    MyISAM使用非聚集索引（非聚簇索引），索引和记彔分开。
 *  并发处理能力  
    MyISAM使用表锁，会导致写操作并发率低，读之间并不阻塞，读写阻塞。  
    InnoDB读写阻塞可以与隔离级别有关，可以采用多版本并发控制（MVCC）来支持 高并发
 *  存储文件  
    InnoDB表对应两个文件，`一个.frm表结构文件，一个.ibd数据文件`。InnoDB表最大支持64TB；  
    MyISAM表对应三个文件，`一个.frm表结构文件，一个MYD表数据文件，一个.MYI索引文件。`  
    从MySQL5.0开始默认限制是256TB。
 *  `两种引擎该如何选择？`  
    是否需要事务？是，InnoDB  
    是否存在并发修改？是，InnoDB  
    是否追求快速查询，且数据修改少？是，MyISAM  
    在绝大多数情况下，推荐使用InnoDB

##### 4、mysql日志系统 #####

*  undo log，事务开始前产生，把要修改的记录放到undo日志里，当事务回滚或数据库崩溃时，可以利用事务对应的undo日志，撤销未提交事务对数据库产生的影响。
 *  redo log和binlog

1.  redo log以数据恢复为目的，在数据库发生意外时重现操作。并不是每次事务提交都会立刻持久化到磁盘，而是先记录到redo文件，如果mysql重启，会从redo log恢复。  
    如果一不小心执行了drop table \*\*\*;或者把库删了，redo log就无能为力了，先别急着跑路，考虑下binlog恢复。

*  binlog日志最重要的两个场景：主从复制和数据恢复。
    
     *  主从复制：主库开启binlog，默认是关闭的，从库从binlog恢复数据达到主从数据已执行。
     *  数据恢复：通过mysqlbinlog工具恢复数据。

1.  binlog记录的是对数据库的各种修改操作（create/update），用来表示修改操作的数据结构是各种event。
2.  两者区别
    
     *  redolog是Innodb引擎自带功能，binlog是mysql-server自带功能，并且是以二进制文件记录
     *  rodolog记录的是物理日志，记录的更新内容，binlog记录的更新过程；
     *  redolog是循环写，日志空间大小是固定的；binlog是追加写入
     *  redolog服务器异常宕机后事务数据自动恢复；binlog作为主从复制和数据恢复使用

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#### 分布式事务 ####

分布式系统的核心就是处理各种异常情况，这也是分布式系统复杂的地方，所以我们在做分布式系统的时候，最先考虑的就是这种情况。这些异常可能有 机器宕机、网络异常、消息丢失、消息乱序、数据错误、不可靠的TCP、存储数据丢失、其他异常等等。

单个数据库的性能产生瓶颈的时候，我们可能会对数据库进行分区，再想保证集群的ACID几乎是很难达到，`CAP定理`提出web服务无法同时满足一致性、可用性和分区容错性。  
分布式系统中，可用性的重要程序比一致性要高，`BASE理论`是对CAP定理进行进一步扩充，BASE理论是对CAP中的一致性和可用性进行一个权衡的结果。理论的核心思想就是：我们无法做到强一致，但每个应用都可以根据自身的业务特点，采用适当的方式来使系统达到最终一致性（Eventual consistency）。

#### 分布式事务解决方案 ####

1、`两阶段提交(2PC)`：牺牲可用性换取强一致性，不适合高并发高性能场景。  
第一阶段是表决阶段，所有参与者都将本事务能否成功的信息反馈发给协调者；第二阶段是执行阶段，协调者根据所有参与者的反馈，通知所有参与者，步调一致地在所有分支上提交或者回滚。  
2、`补偿事务(TCC)`：一致性较差，需要程序员写一些补偿代码，一些业务场景下，TCC不好定义和处理。  
3、`本地事务表(异步确保)`：基本思路是将本地操作和发送消息放在一个事务中，保证本地操作和消息发送要么两者都成功或者都失败，  
避免了分布式事务，实现了最终一致性，但是会把消息表耦合到业务系统，如果没有分装好的解决方案，还有一些杂活要处理。  
4、`mq事务消息`：实现了最终一致性，不需要依赖本地数据库事务。主流mq不支持，rocketmq事务消息部分未开源。  
mq事务消息需要考虑的问题：  
支付宝向余额宝转账，支付宝扣款后未提交时先发送消息到中间件，中间件不会立即发送，而是等待扣款事务提交成功后收到消息确认发送指令才会发送。  
`业务与消息解耦`：添加一个消息确认系统，定时去支付宝系统查询这个消息的状态，收到确认发送指令后才发送。  
消息重复投递即`重复消费`  
事件表+消息队列实现事务最终一致性  
解决方法很简单，在余额宝这边增加消息应用状态表（message\_apply），通俗来说就是个账本，用于记录消息的消费情况，每次来一个消息，在真正执行之前，先去消息应用状态表中查询一遍，如果找到说明是重复消息，丢弃即可，如果没找到才执行，同时插入到消息应用状态表（同一事务）。

参考：[mysql常见面试题][mysql]

[mysql]: https://blog.csdn.net/qq_36906627/article/details/86634518?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-title-3&spm=1001.2101.3001.4242