1.简述关系型与非关系型数据库的区别？
关系型数据库是依据关系模型来创建的数据库，所谓关系模型就是“一对一”、“一对多”、“对多对”等。常见的关系型数据库有Oracle、MySQL、SQL Server等。非关系型数据库主要基于“非关系型模型”，其中非关系型模型有：列模型、键值对模型、文档类模型。比如redis属于键值对模型。 MongoDB属于文档模型
关系型数据库的优点：
- 易于维护：都是使用表结构，格式一致。
- 使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询。
- 复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。
关系型数据库的缺点：
- 读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写。
- 固定的表结构，灵活度稍欠。
- 高并发读写需求，传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈。
非关系型数据库的优点：
- 格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型
- 速度快：nosql可使用硬盘或者随机存储器作为载体，关系型数据库只能使用硬盘。
- 成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。
非关系型数据库的缺点：
- 不提供sql支持，学习和使用成本较高
- 不支持事物
- 数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠
2.简述为什么需要使用索引？
优点
通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。可以加快数据的检索速度，是创建索引的主要原因。减少磁盘IO，可以直接定位。通过使用索引，可以在查询过程中，使用优化隐藏器，提高系统的性能
缺点：
创建索引和维护索引需要耗费时间，时间随着数据量的增加而增加。 索引需要占用物理空间，特别是聚簇索引，需要较大的空间。 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。
3.简述数据库索引采用B+树不采用B树的原因？
- B+树更便于遍历：由于B+树的数据都存储在叶子结点中，分支结点均为索引，方便扫库，只需要扫一遍叶子结点即可，但是B树因为其分支结点同样存储着数据，我们要找到具体的数据，需要进行一次中序遍历按序来扫，所以B+树更加适合在区间查询的情况，所以通常B+树用于数据库索引。
- B+树的磁盘读写代价更低：B+树在内部节点上不包含数据信息，因此在内存页中能够存放更多的key。 数据存放的更加紧密，具有更好的空间局部性。因此访问叶子节点上关联的数据也具有更好的缓存命中率。
- B+树的查询效率更加稳定：由于非终结点并不是最终指向文件内容的结点，而只是叶子结点中关键字的索引。所以任何关键字的查找必须走一条从根结点到叶子结点的路。所有关键字查询的路径长度相同，导致每一个数据的查询效率相当。
- B+树更适合基于范围的查询 ：B树在提高了IO性能的同时并没有解决元素遍历的效率低下的问题，正是为了解决这个问题，B+树应用而生。B+树只需要去遍历叶子节点就可以实现整棵树的遍历。而且在数据库中基于范围的查询是非常频繁的，而B树不支持这样的操作或者说效率太低。
4.简述MySQL索引有哪些类型？
- 普通索引：最基本的索引，没有任何限制。
- 唯一索引：索引列的值必须唯一，但可以有空值。可以创建组合索引，则列值的组合必须唯一。
- 主键索引：是特殊的唯一索引，不可以有空值，且表中只存在一个该值。
- 组合索引：多列值组成一个索引，用于组合搜索，效率高于索引合并。
- 全文索引：对文本的内容进行分词，进行搜索。
5.简述什么是聚簇索引及其优缺点？
聚簇索引并不是单独的索引类型，而是一种数据存储方式。
B+树索引分为聚簇索引和非聚簇索引，主键索引就是聚簇索引的一种，非聚簇索引有复合索引、前缀索引、唯一索引。
在innodb存储引擎中，表数据本身就是按B+树组织的一个索引结构，聚簇索引就是按照每张表的主键构造一颗B+树，同时叶子节点中存放的就是整张表的行记录数据，也将聚簇索引的叶子节点成为数据页。
Innodb通过主键聚集数据，如果没有定义主键，innodb会选择非空的唯一索引代替。如果没有这样的索引，innodb会隐式的定义一个主键来作为聚簇索引。
非聚簇索引又称为辅助索引，InnoDB访问数据需要两次查找，辅助索引叶子节点存储的不再是行的物理位置，而是主键值。通过辅助索引首先找到的是主键值，再通过主键值找到数据行的数据页，找到数据页对应数据行。
Innodb辅助索引的叶子节点并不包含行记录的全部数据，叶子节点除了包含键值外，还包含了相应行数据的聚簇索引键。一张表可有多个二级索引。
优点：
数据访问更快，因为聚簇索引将索引和数据保存在同一个B+树中，因此从聚簇索引中获取数据比非聚簇索引更快。聚簇索引对于主键的排序查找和范围查找速度非常快。
缺点：
插入速度严重依赖于插入顺序，按照主键的顺序插入是最快的方式，否则将会出现页分裂，严重影响性能。因此，对于InnoDB表，我们一般都会定义一个自增的ID列为主键。更新主键的代价很高，因为将会导致被更新的行移动。因此，对于InnoDB表，我们一般定义主键为不可更新。二级索引访问要两次索引查找，第一次找到主键值，第二次根据主键值找到行数据。
6.简述InnoDB与MyISAM实现索引方式的区别？
首先两者都是用的是B+树索引，但二者的实现方式不同。
对于主键索引，InnoDB中叶子节点保存了完整的数据记录，而MyISAM中索引文件与数据文件是分离的，叶子节点上的索引文件仅保存了数据记录的地址.
对于辅助索引，InnoDB中辅助索引会对主键进行存储，查找时，先通过辅助索引的B+树在叶子节点获取对应的主键，然后使用主键在主索引B+树上检索操作，最终得到行数据；MyISAM中要求主索引是唯一的，而辅助索引可以是重复的，主索引与辅助索引没有任何区别，因此，MyISAM中索引检索的算法为首先按照B+Tree搜索算法搜索索引，如果指定的Key存在，则取出其data域的值，然后以data域的值为地址，读取相应数据记录。
7.简述什么是聚簇索引与非聚簇索引？
- 聚簇索引：将数据存储与索引放到了一块，找到索引也就找到了数据。
- 非聚簇索引：将数据存储于索引分开结构，索引结构的叶子节点指向了数据的对应行MyISAM通过key_buffer把索引先缓存到内存中，当需要访问数据时（通过索引访问数据），在内存中直接搜索索引，然后通过索引找到磁盘相应数据，这也就是为什么索引不在key buffer命中时，速度慢的原因。
