1. SQL 与 MySQL 有什么区别
2. 数据库三大范式是什么
3. 什么是最左前缀匹配原则？
4. 什么是事务的隔离级别?
5. Redis 有哪些数据类型
6. MySQL 读写分离的实现方案

SQL 与 MySQL 有什么区别

SQL 和 MySQL 是 DBMS 中最令人困惑的两个术语，二者之间存在本质上的区别。

• SQL 是一种 结构化查询语言，用于在数据库上执行各种操作，但 MySQL 是一个 关系数据库管理系统（RDBMS），使用 SQL 执行所有数据库操作。
• SQL 用于访问，更新和操作数据库中的数据，用户使用时需要学习该语言，然后编写查询，而 MySQL 是一个软件，会为用户提供一个界面，只需单击一些按钮即可用于执行各种数据库操作。
• 由于 MySQL 是一个软件，所以它会定期获得各种更新，但在 SQL 中，命令总是相同的。

数据库三大范式是什么

数据库范式是设计数据库时，需要遵循的一些规范。各种范式是条件递增的联系，越高的范式数据库冗余越小。常用的数据库三大范式为：

• 第一范式（1NF）：每个列都不可以再拆分，强调的是列的原子性。第一范式要求数据库中的表都是二维表。
• 第二范式（2NF）：在第一范式的基础上，一个表必须有一个主键，非主键列 完全依赖 于主键，而不能是依赖于主键的一部分。
• 第三范式（3NF）：在第二范式的基础上，非主键列只依赖（直接依赖）于主键，不依赖于其他非主键。

什么是最左前缀匹配原则？

在 MySQL 建立 联合索引（多列索引） 时会遵守最左前缀匹配原则，即 最左优先，在检索数据时从联合索引的最左边开始匹配。例如有一个 3 列索引（a,b,c），则已经对（a）、（a,b）、（a,b,c）上建立了索引。所以在创建 多列索引时，要根据业务需求，where 子句中 使用最频繁 的一列放在最左边。

根据最左前缀匹配原则，MySQL 会一直向右匹配直到遇到 范围查询（>、<、between、like）就停止匹配，比如采用查询条件 where a = 1 and b = 2 and c > 3 and d = 4 时，如果建立（a,b,c,d）顺序的索引，d 是用不到索引的，如果建立（a,b,d,c）的索引则都可以用到，并且 where 子句中 a、b、d 的顺序可以任意调整。

如果建立的索引顺序是 （a,b） ，那么根据最左前缀匹配原则，直接采用查询条件 where b = 1 是无法利用到索引的。

什么是事务的隔离级别?

为了尽可能的避免上述事务之间的相互影响，从而达到事务的四大特性，SQL 标准定义了 4 种不同的事务隔离级别（TRANSACTION ISOLATION LEVEL），即 并发事务对同一资源的读取深度层次，由低到高依次是 读取未提交（READ-UNCOMMITTED）、读取已提交（READ-COMMITTED）、可重复读（REPEATABLE-READ）、可串行化（SERIALIZABLE），这 4 个级别与事务相互间影响问题对应如下：

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读	丢失更新
读取未提交	是	是	是	是
读取已提交	否	是	是	是
可重复读	否	否	是	否
可串行化	否	否	否	否

• 读取未提交

  最低的隔离级别，一个事务可以读到另一个事务未提交的结果，所有的并发事务问题都会发生。

• 读取已提交

  只有在事务提交后，其更新结果才会被其他事务看见，可以解决 脏读问题，但是不可重复读或幻读仍有可能发生。Oracle 默认采用的是该隔离级别。

• 可重复读

  在一个事务中，对于同一份数据的读取结果总是相同的，无论是否有其他事务对这份数据进行操作，以及这个事务是否提交，除非数据是被本身事务自己所修改。可以解决 脏读、不可重复读。MySQL 默认采用可重复读隔离级别。

• 可串行化

  事务 串行化执行，隔离级别最高，完全服从 ACID，牺牲了系统的并发性，也就是说，所有事务依次逐个执行，所以可以解决并发事务的所有问题。

Redis 有哪些数据类型

Redis 的五大常用数据类型：

• String（字符串），是 Redis 最基本的数据类型，二进制安全的，可以包含任何数据，比如 JPG 图片或者序列化的对象，最大能存储 512 MB。
• Hash（哈希），是一个键值对（key => value）集合，特别适合用于存储对象。
• List（列表），Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。
• Set（集合），是 String 类型的无序集合，通过哈希表实现，添删查找操作的复杂度都是 O(1)。
• Sorted set（有序集合），和 Set 一样也是 String 类型元素的集合，且不允许元素重复， 不同的是每个元素都会关联一个 Double 类型的分数（可重复）， 通过此分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

MySQL 读写分离的实现方案

MySQL 读写分离的实现方式主要基于 主从复制，通过 路由的方式 使应用对数据库的写请求只在 Master 上进行，读请求在 Slave 上进行。

具体地，有以下四种实现方案：

• 方案一：基于 MySQL proxy 代理

  在应用和数据库之间增加 代理层，代理层接收应用对数据库的请求，根据不同请求类型（即是读 read 还是写 write）转发到不同的实例，在实现读写分离的同时可以实现负载均衡。MySQL 的代理最常见的是 mysql-proxy、cobar、mycat、Atlas 等。

• 方案二：基于应用内路由

  基于应用内路由的方式即为在应用程序中实现，针对不同的请求类型去不同的实例执行 SQL。

  具体实现可基于 spring 的 aop：用 aop 来拦截 spring 项目的 dao 层方法，根据方法名称就可以判断要执行的类型，进而动态切换主从数据源。

• 方案三：基于 MySQL-Connector-Java 的 JDBC 驱动方式

  Java 程序通过在连接 MySQL 的 JDBC 中配置主库与从库等地址，JDBC 会自动将读请求发送给从库，将写请求发送给主库，此外， MySQL 的 JDBC 驱动还能够实现多个从库的负载均衡。

• 方案四：基于 sharding-jdbc 的方式

  sharding-sphere 是强大的读写分离、分表分库中间件，sharding-jdbc 是 sharding-sphere 的核心模块。

本篇内容节选自《数据库知识手册》