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数据库面试题型

2018-3-21 12:19
原作者: 外星人源码网 来自: 外星人源码网 收藏 分享 邀请

事务处理事务的概念来自于两个独立的需求:并发数据库访问,系统错误恢复。 一个事务是可以被看作一个单元的一系列SQL语句的集合。事务的特性(ACID)atomacity 原子性 :事务必须是原子工作单元;对于其数据修改, ...

事务处理

事务的概念来自于两个独立的需求:并发数据库访问系统错误恢复

一个事务是可以被看作一个单元的一系列SQL语句的集合。

事务的特性(ACID)

atomacity 原子性 :事务必须是原子工作单元;对于其数据修改,要么全都执行,要么全都不执行。通常,与某个事务关联的操作具有共同的目标,并且是相互依赖的。如果系统只执行这些操作的一个子集,则可能会破坏事务的总体目标。原子性消除了系统处理操作子集的可能性。

consistency 一致性事务将数据库从一种一致状态转变为下一种一致状态。也就是说,事务在完成时,必须使所有的数据都保持一致状态(各种 constraint 不被破坏)。

isolation 隔离性由并发事务所作的修改必须与任何其它并发事务所作的修改隔离。事务查看数据时数据所处的状态,要么是另一并发事务修改它之前的状态,要么是另一事务修改它之后的状态,事务不会查看中间状态的数据。换句话说,一个事务的影响在该事务提交前对其他事务都不可见。

durability 持久性事务完成之后,它对于系统的影响是永久性的。该修改即使出现致命的系统故障也将一直保持。

事务的隔离级别

如果不对数据库进行并发控制,可能会产生异常情况:

脏读(Dirty Read)

当一个事务读取另一个事务尚未提交的修改时,产生脏读。

一个事务开始读取了某行数据,但是另外一个事务已经更新了此数据但没有能够及时提交。这是相当危险的,因为很可能所有的操作都被回滚,也就是说读取出的数据其实是错误的。

非重复读(Nonrepeatable Read)

一个事务对同一行数据重复读取两次,但是却得到了不同的结果。同一查询在同一事务中多次进行,由于其他提交事务所做的修改或删除,每次返回不同的结果集,此时发生非重复读。

幻像读(Phantom Reads)

事务在操作过程中进行两次查询,第二次查询的结果包含了第一次查询中未出现的数据(这里并不要求两次查询的SQL语句相同)。这是因为在两次查询过程中有另外一个事务插入数据造成的。

当对某行执行插入或删除操作,而该行属于某个事务正在读取的行的范围时,会发生幻像读问题

丢失修改(Lost Update)

第一类:当两个事务更新相同的数据源,如果第一个事务被提交,第二个却被撤销,那么连同第一个事务做的更新也被撤销。

第二类:有两个并发事务同时读取同一行数据,然后其中一个对它进行修改提交,而另一个也进行了修改提交。这就会造成第一次写操作失效。

为了兼顾并发效率和异常控制,在标准SQL规范中,定义了4个事务隔离级别,( Oracle 和 SQL Server 对标准隔离级别有不同的实现 )

未提交读(Read Uncommitted)

直译就是读未提交,意思就是即使一个更新语句没有提交,但是别的事务可以读到这个改变。

Read Uncommitted允许脏读。

已提交读(Read Committed)

直译就是读提交,意思就是语句提交以后,即执行了 Commit以后别的事务就能读到这个改变,只能读取到已经提交的数据。Oracle等多数数据库默认都是该级别。

Read Commited 不允许脏读,但会出现非重复读。

可重复读(Repeatable Read):

直译就是可以重复读,这是说在同一个事务里面先后执行同一个查询语句的时候,得到的结果是一样的。

Repeatable Read 不允许脏读,不允许非重复读,但是会出现幻象读。

串行读(Serializable)

直译就是序列化,意思是说这个事务执行的时候不允许别的事务并发执行。完全串行化的读,每次读都需要获得表级共享锁,读写相互都会阻塞。

Serializable 不允许不一致现象的出现。

事务隔离的实现——锁

共享锁(S锁)

用于只读操作(SELECT),锁定共享的资源。共享锁不会阻止其他用户读,但是阻止其他的用户写和修改。

更新锁(U锁)

用于可更新的资源中。防止当多个会话在读取、锁定以及随后可能进行的资源更新时发生常见形式的死锁。

独占锁(X锁,也叫排他锁)

一次只能有一个独占锁用在一个资源上,并且阻止其他所有的锁包括共享缩。写是独占锁,可以有效的防止“脏读”。

Read Uncommited 如果一个事务已经开始写数据,则另外一个数据则不允许同时进行写操作,但允许其他事务读此行数据。该隔离级别可以通过“排他写锁”实现。

Read Committed 读取数据的事务允许其他事务继续访问该行数据,但是未提交的写事务将会禁止其他事务访问该行。可以通过“瞬间共享读锁”和“排他写锁”实现。

Repeatable Read 读取数据的事务将会禁止写事务(但允许读事务),写事务则禁止任何其他事务。可以通过“共享读锁”和“排他写锁”实现。

Serializable 读加共享锁,写加排他锁,读写互斥。

索引

数据库创建索引能够大大提高系统的性能。

通过创建唯一性的索引,可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。

可以大大加快数据的检索速度,这也是创建索引的最主要的原因。

可以加速表和表之间的连接,特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。

在使用分组和排序子句进行数据检索时,同样可以显著的减少查询中分组和排序的时间。

通过使用索引,可以在查询的过程中,使用优化隐藏器,提高系统的性能。

增加索引也有许多不利的方面。

创建索引和维护索引需要消耗时间,这种时间随着数量的增加而增加。

索引需要占物理空间,除了数据表占据数据空间之外,每一个索引还要占一定的物理空间,如果要建立聚簇索引,那么需要额空间就会更大。

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。

应该对如下的列建立索引

在作为主键的列上,强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构。

在经常用在连接的列上,这些列主要是一些外键,可以加快连接的速度。

在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引,因为索引已经排序,其指定的范围是连续的。

在经常需要排序的列上创建索引,因为索引已经排序,这样查询可以利用索引的排序,加快排序查询时间。

在经常使用在where子句中的列上面创建索引,加快条件的判断速度。

有些列不应该创建索引

在查询中很少使用或者作为参考的列不应该创建索引。

对于那些只有很少数据值的列也不应该增加索引(比如性别,结果集的数据行占了表中数据行的很大比例,即需要在表中搜索的数据行的比例很大。增加索引,并不能明显加快检索速度)。

对于那些定义为text,image和bit数据类型的列不应该增加索引。这是因为,这些列的数据量要么相当大,要么取值很少。

当修改性能远远大于检索性能时,不应该创建索引,因为修改性能和检索性能是矛盾的。

创建索引的方法:直接创建和间接创建(在表中定义主键约束或者唯一性约束时,同时也创建了索引)。

索引的特征:

唯一性索引保证在索引列中的全部数据是唯一的,不会包含冗余数据。

复合索引就是一个索引创建在两个列或者多个列上。可以减少在一个表中所创建的索引数量。


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