系列文章目錄

1. 2024年java面試（一）–spring篇
2. 2024年java面試（二）–spring篇
3. 2024年java面試（三）–spring篇
4. 2024年java面試（四）–spring篇
5. 2024年java面試–集合篇
6. 2024年java面試–redis(1)
7. 2024年java面試–redis(2)

---

---

MVCC

全稱(chēng)Multi-Version Concurrency Control，多版本并發(fā)控制。指維護(hù)一個(gè)數(shù)據(jù)的多個(gè)版本，使得讀寫(xiě)操作沒(méi)有沖突，快照讀為MySQL實(shí)現(xiàn)MVCC提供了一個(gè)非阻塞讀功能。MVCC的具體實(shí)現(xiàn)，還需要依賴(lài)于數(shù)據(jù)庫(kù)記錄中的三個(gè)隱式字段、undo log日志、readView。

三個(gè)隱式字段：

undo log日志：

回滾日志，在insert、update、delete的時(shí)候產(chǎn)生的便于數(shù)據(jù)回滾的日志。

當(dāng)insert的時(shí)候，產(chǎn)生的undo log日志只在回滾時(shí)需要，在事務(wù)提交后，可被立即刪除。

而update、delete的時(shí)候，產(chǎn)生的undo log日志不僅在回滾時(shí)需要，在快照讀時(shí)也需要，不會(huì)立即被刪除。

readView：

ReadView（讀視圖）是快照讀SQL執(zhí)行時(shí)MVCC提取數(shù)據(jù)的依據(jù)，記錄并維護(hù)系統(tǒng)當(dāng)前活躍的事務(wù)（未提交的）id。

ReadView中包含了四個(gè)核心字段：

不同的隔離級(jí)別，生成ReadView的時(shí)機(jī)不同:

READ COMMITTED:在事務(wù)中每一次執(zhí)行快照讀時(shí)生成Readview。

REPEATABLE READ:僅在事務(wù)中第一次執(zhí)行快照讀時(shí)生成ReadView，后續(xù)復(fù)用該ReadView

聚簇索引和非聚簇索引 （聚集索引和二級(jí)索引）

聚簇索引： 將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與索引放到了一塊，索引結(jié)構(gòu)的葉子節(jié)點(diǎn)保存了行數(shù)據(jù)（主鍵索引）

非聚簇索引： 將數(shù)據(jù)與索引分開(kāi)存儲(chǔ)，索引結(jié)構(gòu)的葉子節(jié)點(diǎn)指向了數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位置（輔助索引）

聚簇索引的葉子節(jié)點(diǎn)就是數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，而非聚簇索引的葉子節(jié)點(diǎn)仍然是索引節(jié)點(diǎn)，只不過(guò)有指向?qū)?yīng)數(shù)據(jù)塊的指針。

聚集索引選取規(guī)則：

1. 如果存在主鍵，主鍵索引就是聚集索引。
2. 如果不存在主鍵，將使用第一個(gè)唯一（UNIQUE）索引作為聚集索引。
3. 如果表沒(méi)有主鍵，或沒(méi)有合適的唯一索引，則InnoDB會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)rowid作為隱藏的聚集索引。

哈希索引

哈希索引用索引列的值計(jì)算該值的hashCode，然后在hashCode相應(yīng)的位置存執(zhí)該值所在行數(shù)據(jù)的物理位置，因?yàn)槭褂蒙⒘兴惴?#xff0c;因此訪問(wèn)速度非?？?#xff0c;但是一個(gè)值只能對(duì)應(yīng)一個(gè)hashCode，而且是散列的分布方式，因此哈希索引不支持范圍查找和排序的功能

為什么用B+樹(shù)索引而不用哈希索引？

哈希索引，建立的是索引值的哈希值和物理磁盤(pán)地址之間的映射

（1）哈希沖突多的時(shí)候，性能也不一定就比B+樹(shù)好

（2）哈希索引不支持范圍查詢(xún)，只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)查詢(xún)，哈希運(yùn)算前的索引值和哈希運(yùn)算后的哈希值順序并不一定一樣

（3）哈希索引不能利用部分索引鍵查詢(xún)，哈希索引在計(jì)算哈希值的時(shí)候是組合索引鍵合并后再一起計(jì)算哈希值，而不是單獨(dú)計(jì)算哈希值，所以通過(guò)組合索引的前面一個(gè)或幾個(gè)索引鍵進(jìn)行查詢(xún)的時(shí)候，哈希索引也無(wú)法被利用

為什么InnoDB推薦用整型自增主鍵，而不是uuid？

（1）uuid占用空間更多。uuid是隨機(jī)字符串，占用空間更多，整型更少。

（2）uuid排序不如整型容易。uuid是字符串，而節(jié)點(diǎn)中的索引值需要排序，顯然整型排序更容易。

（3）整型自增插入時(shí)可避免節(jié)點(diǎn)頻繁分裂。插入數(shù)據(jù)時(shí)，自增主鍵對(duì)B+樹(shù)結(jié)構(gòu)影響很小，由于是遞增，往后加就行，而uuid是隨機(jī)的，可能插到中間，如果前面節(jié)點(diǎn)已經(jīng)滿(mǎn)了，會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)分裂（頁(yè)分裂）、樹(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整等大量耗費(fèi)性能的操作。

索引失效場(chǎng)景有哪些

（1）當(dāng)聯(lián)合索引不滿(mǎn)足最左匹配原則，相當(dāng)于創(chuàng)建多列索引，沒(méi)有最左優(yōu)先，那么聯(lián)合查詢(xún)也就失效（如果使用了<或者>右邊的索引將會(huì)失效改成>=或者<=就正常）

（2）在查詢(xún)時(shí)，使用錯(cuò)誤的模糊查詢(xún)（如果僅僅是尾部模糊匹配，索引不會(huì)失效。如果是頭部模糊匹配，索引失效。）

（3）當(dāng)列使用運(yùn)算操作和函數(shù)時(shí)，索引就失效了

（4）列使用了類(lèi)型轉(zhuǎn)換，也會(huì)導(dǎo)致索引失效（例如字符串類(lèi)型不加引號(hào)進(jìn)行查詢(xún)）

（5）使用了is not null，那么索引就會(huì)失效（不固定取決于當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)表中的數(shù)據(jù)分布如果表中都有數(shù)據(jù)或者極少數(shù)沒(méi)有數(shù)據(jù)使用is null走索引 使用is not null不走索引因?yàn)楦鶕?jù)表中數(shù)據(jù)的量來(lái)決定如果量多就走全局掃描）

（6）or連接：如果or前的條件中的列有索引，而后面的列中沒(méi)有索引，那么涉及的索引都不會(huì)被用到。

事務(wù)4大特性

事務(wù)4大特性： 原子性、一致性、隔離性、持久性

原?性： 事務(wù)是最?的執(zhí)?單位，不允許分割。事務(wù)的原?性確保動(dòng)作要么全部完成，要么全不執(zhí)行

一致性： 執(zhí)?事務(wù)前后，數(shù)據(jù)保持?致，多個(gè)事務(wù)對(duì)同?個(gè)數(shù)據(jù)讀取的結(jié)果是相同的；

隔離性： 并發(fā)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，?個(gè)?戶(hù)的事務(wù)不被其他事務(wù)所?擾，各并發(fā)事務(wù)之間數(shù)據(jù)庫(kù)是獨(dú)?的；

持久性： ?個(gè)事務(wù)被提交之后。它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的改變是持久的，即使數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)?故障也不應(yīng)該對(duì)其有任何影響。

事務(wù)靠什么保證：

• 原子性：由undolog日志保證，他記錄了需要回滾的日志信息，回滾時(shí)撤銷(xiāo)已執(zhí)行的sql

• 一致性：由其他三大特性共同保證，是事務(wù)的目的

• 隔離性：由MVCC保證

• 持久性：由redolog日志和內(nèi)存保證，mysql修改數(shù)據(jù)時(shí)內(nèi)存和redolog會(huì)記錄操作，宕機(jī)時(shí)可恢復(fù)

事務(wù)隔離級(jí)別

讀未提交： 最低的隔離級(jí)別，允許讀取尚未提交的數(shù)據(jù)變更，可能會(huì)導(dǎo)致臟讀、幻讀或不可重復(fù)讀。

讀已提交： 允許讀取并發(fā)事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，可以阻?臟讀，但是幻讀或不可重復(fù)讀仍有可能發(fā)?。

可重復(fù)讀： 同?字段的多次讀取結(jié)果都是?致的，除?數(shù)據(jù)是被本身事務(wù)??所修改，可以阻?臟讀和不可重復(fù)讀，會(huì)有幻讀。

串行化： 最?的隔離級(jí)別，完全服從ACID的隔離級(jí)別。所有的事務(wù)依次逐個(gè)執(zhí)?，這樣事務(wù)之間就完全不可能產(chǎn)??擾。

隔離級(jí)別	并發(fā)問(wèn)題
讀未提交	可能會(huì)導(dǎo)致臟讀、幻讀或不可重復(fù)讀
讀已提交	可能會(huì)導(dǎo)致幻讀或不可重復(fù)讀
可重復(fù)讀	可能會(huì)導(dǎo)致幻讀
可串行化	不會(huì)產(chǎn)??擾

隔離級(jí)別	臟讀	不可重復(fù)讀	幻讀
讀取未提交	√	√	√
讀取已提交	×	√	√
可重復(fù)讀	×	×	√
可串行化	×	×	×

1、臟讀：臟讀就是指當(dāng)一個(gè)事務(wù)正在訪問(wèn)數(shù)據(jù)，并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改，而這種修改還沒(méi)有提交到數(shù)據(jù)庫(kù)中，這時(shí)，另外一個(gè)事務(wù)也訪問(wèn)這個(gè)數(shù)據(jù)，然后使用了這個(gè)數(shù)據(jù)。

例如： 張三的工資為5000,事務(wù)A中把他的工資改為8000,但事務(wù)A尚未提交。 與此同時(shí)， 事務(wù)B正在讀取張三的工資，讀取到張三的工資為8000。 隨后， 事務(wù)A發(fā)生異常，而回滾了事務(wù)。張三的工資又回滾為5000。 最后， 事務(wù)B讀取到的張三工資為8000的數(shù)據(jù)即為臟數(shù)據(jù)，事務(wù)B做了一次臟讀。

2、不可重復(fù)讀：是指在一個(gè)事務(wù)內(nèi)，多次讀同一數(shù)據(jù)。在這個(gè)事務(wù)還沒(méi)有結(jié)束時(shí)，另外一個(gè)事務(wù)也訪問(wèn)該同一數(shù)據(jù)。那么，在第一個(gè)事務(wù)中的兩次讀數(shù)據(jù)之間，由于第二個(gè)事務(wù)的修改，那么第一個(gè)事務(wù)兩次讀到的的數(shù)據(jù)可能是不一樣的。這樣就發(fā)生了在一個(gè)事務(wù)內(nèi)兩次讀到的數(shù)據(jù)是不一樣的，因此稱(chēng)為是不可重復(fù)讀。

例如： 在事務(wù)A中，讀取到張三的工資為5000，操作沒(méi)有完成，事務(wù)還沒(méi)提交。 與此同時(shí)， 事務(wù)B把張三的工資改為8000，并提交了事務(wù)。 隨后， 在事務(wù)A中，再次讀取張三的工資，此時(shí)工資變?yōu)?000。在一個(gè)事務(wù)中前后兩次讀取的結(jié)果并不致，導(dǎo)致了不可重復(fù)讀。

3、幻讀：是指當(dāng)事務(wù)不是獨(dú)立執(zhí)行時(shí)發(fā)生的一種現(xiàn)象，例如第一個(gè)事務(wù)對(duì)一個(gè)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改，這種修改涉及到表中的全部數(shù)據(jù)行。同時(shí)，第二個(gè)事務(wù)也修改這個(gè)表中的數(shù)據(jù)，這種修改是向表中插入一行新數(shù)據(jù)。那么，以后就會(huì)發(fā)生操作第一個(gè)事務(wù)的用戶(hù)發(fā)現(xiàn)表中還有沒(méi)有修改的數(shù)據(jù)行，就好象發(fā)生了幻覺(jué)一樣。

例如： 兩個(gè)cmd窗口開(kāi)啟事務(wù) 在第一個(gè)窗口中進(jìn)行查詢(xún)id=3，沒(méi)有數(shù)據(jù)，此時(shí)在第二個(gè)窗口進(jìn)行插入id=3，在第一個(gè)窗口中也進(jìn)行插入id=3的操作顯示已經(jīng)存在，但是再查詢(xún)id=3也還是沒(méi)有數(shù)據(jù)

默認(rèn)隔離級(jí)別-RR

默認(rèn)隔離級(jí)別： 可重復(fù)讀；

同?字段的多次讀取結(jié)果都是?致的，除?數(shù)據(jù)是被本身事務(wù)??所修改；

可重復(fù)讀是有可能出現(xiàn)幻讀的，如果要保證絕對(duì)的安全只能把隔離級(jí)別設(shè)置成SERIALIZABLE；這樣所有事務(wù)都只能順序執(zhí)行，自然不會(huì)因?yàn)椴l(fā)有什么影響了，但是性能會(huì)下降許多。

第二種方式，使用MVCC解決快照讀幻讀問(wèn)題（如簡(jiǎn)單select），讀取的不是最新的數(shù)據(jù)。維護(hù)一個(gè)字段作為version，這樣可以控制到每次只能有一個(gè)人更新一個(gè)版本。

select id from table_xx where id = ? and version = V
update id from table_xx where id = ? and version = V+1

第三種方式，如果需要讀最新的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)GapLock+Next-KeyLock可以解決當(dāng)前讀幻讀問(wèn)題，

select id from table_xx where id > 100 for update;
select id from table_xx where id > 100 lock in share mode;

RR和RC使用場(chǎng)景

事務(wù)隔離級(jí)別RC(read commit)和RR（repeatable read）兩種事務(wù)隔離級(jí)別基于多版本并發(fā)控制MVCC(multi-version concurrency control）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

	RC	RR
實(shí)現(xiàn)	多條查詢(xún)語(yǔ)句會(huì)創(chuàng)建多個(gè)不同的ReadView	僅需要一個(gè)版本的ReadView
粒度	語(yǔ)句級(jí)讀一致性	事務(wù)級(jí)讀一致性
準(zhǔn)確性	每次語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)	第一條語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)

并發(fā)事務(wù)帶來(lái)哪些問(wèn)題？

臟讀： 當(dāng)一個(gè)事務(wù)正在訪問(wèn)數(shù)據(jù)并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改，而這種修改還沒(méi)提交到數(shù)據(jù)庫(kù)中，這時(shí)另外一個(gè)事務(wù)也訪問(wèn)了這個(gè)數(shù)據(jù)，然后使用了這個(gè)數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@個(gè)數(shù)據(jù)是沒(méi)有被提交的，那么事務(wù)讀到的這個(gè)數(shù)據(jù)是“臟數(shù)據(jù)”

丟失修改： 一個(gè)事務(wù)修改一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)，另外一個(gè)事務(wù)也讀取到這個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)事務(wù)對(duì)他進(jìn)行修改后，第二個(gè)事務(wù)也進(jìn)行了修改，這樣第一個(gè)事務(wù)的修改結(jié)果就丟失了，因此被稱(chēng)為丟失修改

不可重復(fù)讀: 指一個(gè)事務(wù)內(nèi)多次讀同一個(gè)事務(wù)，在這個(gè)事務(wù)還沒(méi)有結(jié)束的時(shí)候，另外一個(gè)事務(wù)也訪問(wèn)該數(shù)據(jù)。那么第一事務(wù)的兩次讀取數(shù)據(jù)之間，由于第二個(gè)事務(wù)的修改導(dǎo)致一個(gè)事務(wù)內(nèi)兩次讀到的數(shù)據(jù)是不太一樣的情況，因此稱(chēng)為不可重復(fù)讀。

幻讀: 幻讀與不可重復(fù)讀類(lèi)似。它發(fā)生在一個(gè)事務(wù)（T1）讀取了幾行數(shù)據(jù)，接著另一個(gè)并發(fā)事務(wù)（T2）插入了一些數(shù)據(jù)時(shí)。在隨后的查詢(xún)中，第一個(gè)事務(wù)（T1）就會(huì)發(fā)現(xiàn)多了一些原本不存在的記錄，就好像發(fā)生了幻卷一樣，所以稱(chēng)為幻讀。

應(yīng)該如何解決？

并發(fā)事務(wù)可能造成：臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀等問(wèn)題 ，這些問(wèn)題其實(shí)都是數(shù)據(jù)庫(kù)讀一致性問(wèn)題，必須由數(shù)據(jù)庫(kù)提供一定的事務(wù)隔離機(jī)制來(lái)解決，解決方案如下：

加鎖：在讀取數(shù)據(jù)前，對(duì)其加鎖，阻止其他事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。例如，讀的時(shí)候加共享鎖，此時(shí)其他事物無(wú)法修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)，寫(xiě)的時(shí)候加排他鎖，禁止其他事物讀寫(xiě)操作，但是這種做法性能較差。基于性能考慮MySQL提供了數(shù)據(jù)多版本并發(fā)控制(MVCC)，也稱(chēng)為多版本數(shù)據(jù)庫(kù)：不用加任何鎖， 通過(guò)一定機(jī)制生成一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)間點(diǎn)的一致性數(shù)據(jù)快照(Snapshot)， 并用這個(gè)快照來(lái)提供一定級(jí)別 (語(yǔ)句級(jí)或事務(wù)級(jí)) 的一致性讀取，從用戶(hù)的角度來(lái)看，好象是數(shù)據(jù)庫(kù)可以提供同一數(shù)據(jù)的多個(gè)版本。

不可重復(fù)讀和幻讀的區(qū)別：

不可重復(fù)讀的重點(diǎn)是修改比如多次讀取一條記錄發(fā)現(xiàn)其中某列的值被修改，幻讀的重點(diǎn)在于新增或者刪除比如多次讀取一條記錄發(fā)現(xiàn)記錄增多或減少了。

InnoDB 如何開(kāi)啟手動(dòng)提交事務(wù)？

InnoDB 默認(rèn)是自動(dòng)提交事務(wù)的，每一次 SQL 操作(非 select 操作)都會(huì)自動(dòng)提交一個(gè)事務(wù)，如果要手動(dòng)開(kāi)啟事務(wù)需要設(shè)置set autocommit=0禁止自動(dòng)提交事務(wù)，相當(dāng)于開(kāi)啟手動(dòng)提交事務(wù)。

在 InnoDB 中設(shè)置了 autocommit=0，添加一條信息之后沒(méi)有手動(dòng)執(zhí)行提交操作，請(qǐng)問(wèn)這條信息可以被查到嗎？

autocommit=0 表示禁止自動(dòng)事務(wù)提交，在添加操作之后沒(méi)有進(jìn)行手動(dòng)提交，默認(rèn)情況下其他連接客戶(hù)端是查詢(xún)不到此條新增數(shù)據(jù)的。