企业面试题｜最常问的MySQL面试题集合（三）

分区表的原理
分库分表的原理

延伸：

MySQL的复制原理及负载均衡

分区表的工作原理

对用户而言，分区表是一个独立的逻辑表，但是底层MySQL将其分成了多个物理子表，这对用户来说是透明的，每一个分区表都会使用一个独立的表文件。

如图所示：MySQL将表分成多个物理字表，但PHP客户端并无感知，仍然认为操作的是一个表。

创建表时使用partition by子句定义每个分区存放的数据，执行查询时，优化器会根据分区定义过滤那些没有需要的数据的分区，这样只需要查询数据所在分区即可。

这样子表相对于未分区的表来说占用空间小，数据量更小，因此操作速度更快。

分区的主要目的是将数据按照一个较粗的粒度分在不同的表中，这样可以将相关的数据存放在一起，而且如果想一次性的删除整个分区的数据也和方便。

适用场景

1、表非常大，无法全部存在内存，或者只在表的最后有热点数据，其他都是历史数据。
2、分区表的数据更易维护，可以对独立的分区进行独立的操作。
3、分区表的数据可以分布在不同的机器上，从而高效适用资源。
4、可以使用分区表来避免某些特殊的瓶颈
5、可以备份和恢复独立的分区

限制

1、一个表最多只能有1024个分区
2、5.1版本中，分区表表达式必须是整数，5.5可以使用列分区
3、分区表字段如果有主键和唯一索引列，那么主键列和唯一索引列都必须包含进来
4、分区表中无法使用外键约束
5、需要对现有表的结构进行修改
6、所有分区都必须使用相同的存储引擎
7、分区函数中可以使用的函数和表达式会有一些限制
8、某些存储引擎不支持分区
9、对于MyISAM的分区表，不能使用load index into cache
10、对于MyISAM表，使用分区表时需要打开更多的文件描述符

分库分表的工作原理

通过一些HASH算法或者工具实现将一张数据表垂直或者水平进行物理切分

适用场景

1、单表记录条数达到百万或千万级别时
2、解决表锁的问题

分表方式

水平分表：

表很大，分割后可以降低在查询时需要读的数据和索引的页数，同时也降低了索引的层数，提高查询次数

适用场景

1、表中的数据本身就有独立性，例如表中分表记录各个地区的数据或者不同时期的数据，特别是有些数据常用，有些不常用。
2、需要把数据存放在多个介质上。

水平切分的缺点

1、给应用增加复杂度，通常查询时需要多个表名，查询所有数据都需UNION操作
2、在许多数据库应用中，这种复杂度会超过它带来的优点，查询时会增加读一个索引层的磁盘次数

垂直分表

把主键和一些列放在一个表，然后把主键和另外的列放在另一个表中

适用场景

1、如果一个表中某些列常用，另外一些列不常用
2、可以使数据行变小，一个数据页能存储更多数据，查询时减少I/O次数

缺点

管理冗余列，查询所有数据需要join操作

分表缺点

有些分表的策略基于应用层的逻辑算法，一旦逻辑算法改变，整个分表逻辑都会改变，扩展性较差
对于应用层来说，逻辑算法增加开发成本

MySQL的复制原理及负载均衡

MySQL主从复制工作原理

在主库上把数据更高记录到二进制日志
从库将主库的日志复制到自己的中继日志
从库读取中继日志的事件，将其重放到从库数据中

MySQL主从复制解决的问题

数据分布：随意开始或停止复制，并在不同地理位置分布数据备份
负载均衡：降低单个服务器的压力
高可用和故障切换：帮助应用程序避免单点失败
升级测试：可以用更高版本的MySQL作为从库

解题方法

充分掌握分区分表的工作原理和适用场景，在面试中，此类题通常比较灵活，会给一些现有公司遇到问题的场景，大家可以根据分区分表，MySQL复制、负载均衡的适用场景来根据情况进行回答

问:28：设定网站用户数量在千万级，但是活跃用户数量只有1%，如何通过优化数据库提高活跃用户访问速度？

可以使用MySQL的分区，把活跃用户分在一个区，不活跃用户分在另外一个区，本身活跃用户区数据量比较少，因此可以提高活跃用户访问速度。
还可以水平分表，把活跃用户分在一张表，不活跃用户分在另一张表，可以提高活跃用户访问速度。

问题29：SQL语句应该考虑哪些安全性？

考点分析

SQL查询的安全方案

延伸：

MySQL的其它安全设置

SQL查询的安全方案

1、使用预处理语句防止SQL注入

     delete user where id = ?

2、写入数据库的数据一定要进行特殊字符转义
3、查询错误信息不要返回给用户，将错误记录到日志

注意：

PHP端尽量使用PDO对数据库进行操作，PDO拥有对预处理语句很好的支持的方法，MySQLi也有，但是可扩展性不如PDO，MySQL函数在新版中已经趋向于淘汰，所以不建议使用，而且它没有很好的支持预处理方法。

1、定期做数据备份
2、不给查询用户root权限，合理分配权限
3、关闭远程访问数据库权限
4、修改root口令，不用默认口令，使用较复杂的口令
5、删除多余的用户
6、改变root用户的名称
7、限制一般用户浏览其它库
8、限制用户对数据文件的访问权限

解题方法

通常情况下，SQL安全的考点都在防SQL注入的问题，因此只要遇到此类考点，优先考虑SQL注入的防护手段。

问题30：为什么使用mysqli和PDO连接数据库会比mysql连接数据库更安全?
mysqli和PDO支持预处理，可以防止SQL注入，mysql不支持预处理。