ОглавлениеCore
 Скачать 1.53 Mb.
|
|
Что такое индексы? Какие они бывают? Индексы относятся к методу настройки производительности, позволяющему быстрее извлекать записи из таблицы. Индекс создает структуру для индексируемого поля. Необходимо просто добавить указатель индекса в таблицу. Есть три типа индексов: Уникальный индекс (Unique Index): этот индекс не позволяет полю иметь повторяющиеся значения. Если первичный ключ определен, уникальный индекс применен автоматически. Кластеризованный индекс (Clustered Index): сортирует и хранит строки данных в таблицах или представлениях на основе их ключевых значений. Это ускоряет операции чтения из БД. Некластеризованный индекс (Non-Clustered Index): внутри таблицы есть упорядоченный список, содержащий значения ключа некластеризованного индекса и указатель на строку данных, содержащую значение ключа. Каждый новый индекс увеличивает время, необходимое для создания новых записей из-за упорядочивания. Каждая таблица может иметь много некластеризованных индексов. Как создать индекс? • с помощью выражения CREATE INDEX: CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name) • указав ограничение целостности в виде уникального UNIQUE или первичного PRIMARY ключа в операторе создания таблицы CREATE TABLE. Имеет ли смысл индексировать данные, имеющие небольшое количество возможных значений? Примерное правило, которым можно руководствоваться при создании индекса: если объем информации (в байтах) НЕ удовлетворяющей условию выборки меньше, чем размер индекса (в байтах) по данному условию выборки, то в общем случае оптимизация приведет к замедлению выборки. Когда полное сканирование набора данных выгоднее доступа по индексу? Полное сканирование производится многоблочным чтением. Сканирование по индексу – одноблочным. При доступе по индексу сначала идет сканирование самого индекса, а затем чтение блоков из набора данных. Число блоков, которые надо при этом прочитать из набора зависит от фактора кластеризации. Если суммарная стоимость всех необходимых одноблочных чтений больше стоимости полного сканирования многоблочным чтением, то полное сканирование выгоднее и оно выбирается оптимизатором. Таким образом, полное сканирование выбирается при слабой селективности предикатов запроса и/или слабой кластеризации данных, либо в случае очень маленьких наборов данных. Чем TRUNCATE отличается от DELETE? DELETE – оператор DML, удаляет записи из таблицы, которые удовлетворяют условиям WHERE. Медленнее, чем TRUNCATE. Есть возможность восстановить данные. TRUNCATE – DDL оператор, удаляет все строки из таблицы. Нет возможность восстановить данные – сделать ROLLBACK. Что такое хранимые процедуры? Для чего они нужны? Хранимая процедура – объект базы данных, представляющий собой набор SQL- инструкций, который хранится на сервере. Хранимые процедуры очень похожи на обыкновенные методы языков высокого уровня, у них могут быть входные и выходные параметры и локальные переменные, в них могут производиться числовые вычисления и операции над символьными данными, результаты которых могут присваиваться переменным и параметрам. В хранимых процедурах могут выполняться стандартные операции с базами данных (как DDL, так и DML). Кроме того, в хранимых процедурах возможны циклы и ветвления, то есть в них могут использоваться инструкции управления процессом исполнения. Хранимые процедуры позволяют повысить производительность, расширяют возможности программирования и поддерживают функции безопасности данных. В большинстве СУБД при первом запуске хранимой процедуры она компилируется (выполняется синтаксический анализ и генерируется план доступа к данным) и в дальнейшем ее обработка осуществляется быстрее. Что такое «триггер»? Триггер (trigger) – это хранимая процедура особого типа, исполнение которой обусловлено действием по модификации данных: добавлением, удалением или изменением данных в заданной таблице реляционной базы данных. Триггер запускается сервером автоматически и все производимые им модификации данных рассматриваются как выполняемые в транзакции, в которой выполнено действие, вызвавшее срабатывание триггера. Момент запуска триггера определяется с помощью ключевых слов BEFORE (триггер запускается до выполнения связанного с ним события) или AFTER (после события). Что такое представления (VIEW)? Для чего они нужны? View – виртуальная таблица, представляющая данные одной или более таблиц альтернативным образом. В действительности представление – всего лишь результат выполнения оператора SELECT, который хранится в структуре памяти, напоминающей SQL таблицу. Они работают в запросах и операторах DML точно так же, как и основные таблицы, но не содержат никаких собственных данных. Представления значительно расширяют возможности управления данными. Это способ дать публичный доступ к некоторой (но не всей) информации в таблице. Представления могут основываться как на таблицах, так и на других представлениях, т. е. могут быть вложенными (до 32 уровней вложенности). Что такое временные таблицы? Для чего они нужны? Подобные таблицы удобны для каких-то временных промежуточных выборок из нескольких таблиц. Создание временной таблицы начинается со знака решетки #. Если используется один знак #, то создается локальная таблица, которая доступна в течение текущей сессии. Ели используются два знака ##, то создается глобальная временная таблица. В отличие от локальной глобальная временная таблица доступна всем открытым сессиям базы данных. CREATE TABLE #ProductSummary (ProdId INT IDENTITY, ProdName NVARCHAR(20), Price MONEY) Что такое транзакции? Расскажите про принципы ACID Транзакция – это воздействие на базу данных, переводящее ее из одного целостного состояния в другое и выражаемое в изменении данных, хранящихся в базе данных. ACID-принципы транзакций: • Атомарность (atomicity) гарантирует, что транзакция будет полностью выполнена или потерпит неудачу, где транзакция представляет одну логическую операцию данных. Это означает, что при сбое одной части любой транзакции происходит сбой всей транзакции и состояние базы данных остается неизменным. • Согласованность (consistency). Транзакция, достигающая своего завершения и фиксирующая свои результаты, сохраняет согласованность базы данных. • Изолированность (isolation). Во время выполнения транзакции параллельные транзакции не должны оказывать влияние на ее результат. • Долговечность (durability). Независимо от проблем (к примеру, потеря питания, сбой или ошибки любого рода) изменения, сделанные успешно завершенной транзакцией, должны остаться сохраненными после возвращения системы в работу. Расскажите про уровни изолированности транзакций «Грязное» чтение (Dirty Read): транзакция A производит запись. Между тем транзакция B считывает ту же самую запись до завершения транзакции A. Позже транзакция A решает откатится, и теперь у нас есть изменения в транзакции B, которые несовместимы. Это грязное чтение. Транзакция B работала на уровне изоляции READ_UNCOMMITTED, поэтому она могла считывать изменения, внесенные транзакцией A до того, как транзакция завершилась. Неповторяющееся чтение (Non-Repeatable Read): транзакция A считывает некоторые записи. Затем транзакция B записывает эту запись и фиксирует ее. Позже транзакция A снова считывает эту же запись и может получить разные значения, поскольку транзакция B вносила изменения в эту запись и фиксировала их. Это неповторяющееся чтение. Фантомные чтение (Phantom Read): транзакция A читает ряд записей. Между тем транзакция B вставляет новую запись в этот же ряд, что и транзакция A. Позднее транзакция A снова считывает тот же диапазон и также получит запись, которую только что вставила транзакция B. Это фантомное чтение: транзакция извлекала ряд записей несколько раз из базы данных и получала разные результирующие наборы (содержащие фантомные записи). Что такое нормализация и денормализация? Расскажите про 3 нормальные формы Нормализация – это процесс преобразования отношений базы данных к виду, отвечающему нормальным формам (пошаговый, обратимый процесс приведения данных в более простую и логичную структуру). Целью является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в базе данных информации. Денормализация базы данных – это процесс обратный от нормализации. Эта техника добавляет избыточные данные в таблицу, учитывая частые запросы к базе данных, которые объединяют данные из разных таблиц в одну таблицу. Необходимо для повышения производительности и скорости извлечения данных за счет увеличения избыточности данных. Каждая нормальная форма включает в себя предыдущую. Типы форм: • Первая нормальная форма (1NF) – значения всех полей атомарны (неделимы), нет множества значений в одном поле. Требование первой нормальной формы (1NF) очень простое и оно заключается в том, чтобы таблицы соответствовали реляционной модели данных и соблюдали определённые реляционные принципы. Таким образом, чтобы база данных находилась в 1 нормальной форме, необходимо чтобы ее таблицы соблюдали следующие реляционные принципы: ◦ В таблице не должно быть дублирующих строк ◦ В каждой ячейке таблицы хранится атомарное значение (одно не составное значение) ◦ В столбце хранятся данные одного типа ◦ Отсутствуют массивы и списки в любом виде • Вторая нормальная форма (2NF) – все неключевые поля зависят только от ключа целиком, а не от какой-то его части. Чтобы база данных находилась во второй нормальной форме (2NF), необходимо чтобы ее таблицы удовлетворяли следующим требованиям: ◦ Таблица должна находиться в первой нормальной форме ◦ Таблица должна иметь ключ ◦ Все неключевые столбцы таблицы должны зависеть от полного ключа (в случае если он составной) • Третья нормальная форма (3NF) – все неключевые поля не зависят друг от друга. Требование третьей нормальной формы (3NF) заключается в том, чтобы в таблицах отсутствовала транзитивная зависимость. Транзитивная зависимость – это когда неключевые столбцы зависят от значений других неключевых столбцов. • Нормальная форма Бойса-Кодда, усиленная 3 нормальная форма (BCNF) – когда каждая ее нетривиальная и неприводимая слева функциональная зависимость имеет в качестве своего детерминанта некоторый потенциальный ключ. Требования нормальной формы Бойса-Кодда следующие: ◦ Таблица должна находиться в третьей нормальной форме. Здесь все как обычно, т.е. как и у всех остальных нормальных форм, первое требование заключается в том, чтобы таблица находилась в предыдущей нормальной форме, в данном случае в третьей нормальной форме; ◦ Ключевые атрибуты составного ключа не должны зависеть от неключевых атрибутов. • Четвертая нормальная форма (4NF) – не содержатся независимые группы полей, между которыми существует отношение «многие-ко-многим». Требование четвертой нормальной формы (4NF) заключается в том, чтобы в таблицах отсутствовали нетривиальные многозначные зависимости. В таблицах многозначная зависимость выглядит следующим образом. Начнем с того, что таблица должна иметь как минимум три столбца, допустим A, B и C, при этом B и C между собой никак не связаны и не зависят друг от друга, но по отдельности зависят от A, и для каждого значения A есть множество значений B, а также множество значений C. В данном случае многозначная зависимость обозначается вот так: A —> B A —> C • Пятая нормальная форма (5NF) – каждая нетривиальная зависимость соединения в ней определяется потенциальным ключом (ключами) этого отношения. • Доменно-ключевая нормальная форма (DKNF) – каждое наложенное на нее ограничение является логическим следствием ограничений доменов и ограничений ключей, наложенных на данное отношение. Ограничение домена – это ограничение, предписывающее использование для определенного атрибута значений только из некоторого заданного домена (набора значений). Ограничение ключа – это ограничение, утверждающее, что некоторый атрибут или комбинация атрибутов представляет собой потенциальный ключ. Таким образом, требование доменно-ключевой нормальной формы заключается в том, чтобы каждое наложенное ограничение на таблицу являлось логическим следствием ограничений доменов и ограничений ключей, которые накладываются на данную таблицу. • Шестая нормальная форма (6NF) – удовлетворяет всем нетривиальным зависимостям соединения, то есть не может быть подвергнута дальнейшей декомпозиции без потерь. Введена как обобщение пятой нормальной формы для хронологической базы данных. Хронологическая база данных – это база, которая может хранить не только текущие данные, но и исторические данные, т. е. данные, относящиеся к прошлым периодам времени. Однако такая база может хранить и данные, относящиеся к будущим периодам времени. Что такое TIMESTAMP? DATETIME предназначен для хранения целого числа: YYYYMMDDHHMMSS. И это время не зависит от временной зоны настроенной на сервере. Размер 8 байт. TIMESTAMP хранит значение равное количеству секунд, прошедших с полуночи 1 января 1970 года по усредненному времени Гринвича. Тогда была создана Unix. При получении из базы отображается с учетом часового пояса. Размер 4 байта. Шардирование БД При большом количестве данных запросы начинают долго выполняться, и сервер начинает не справляться с нагрузкой. Одно из решений – масштабирование базы данных. Например, шардинг или репликация. Шардинг бывает вертикальным (партицирование) и горизонтальным. У нас есть большая таблица, например, с пользователями. Партицирование – это когда мы одну большую таблицу разделяем на много маленьких по какому-либо принципу. Единственное отличие горизонтального масштабирования от вертикального в том, что горизонтальное будет разносить данные по разным инстансам в других базах. Есть таблица news, в которой естьидентификатор, есть категория, в которой эта новость расположена, есть автор новости. Нужно сделать 2 действия над табличкой 1. Поставить у нашего шарда, например, news_1, то, что она будет наследоваться от news. Наследованная таблица будет иметь все колонки родителя, а также она может иметь свои колонки, которые мы дополнительно туда добавим. Там не будет ограничений, индексов и триггеров от родителя. Это важно. 2. Поставить ограничения. Это будет проверка, что в эту таблицу будут попадать данные только с нужным признаком. Т. е. только записи с category_id=1 будут попадать в эту таблицу. На базовую таблицу надо добавить правило. Когда будем работать с таблицей news, вставка на запись с category_id = 1 должна попасть именно в партицию news_1. Правило называем, как хотим. EXPLAIN Когда выполняете какой-нибудь запрос, оптимизатор запросов MySQL пытается придумать оптимальный план выполнения этого запроса. Можно посмотреть этот план, используя запрос с ключевым словом EXPLAIN перед оператором SELECT. EXPLAIN SELECT * FROM categories После EXPLAIN в запросе можно использовать ключевое слово EXTENDED, и MySQL покажет дополнительную информацию о том, как выполняется запрос. Чтобы увидеть эту информацию, нужно сразу после запроса с EXTENDED выполнить запрос SHOW WARNINGS. EXPLAIN EXTENDED SELECT City.Name FROM City Затем SHOW WARNINGS Как сделать запрос из двух баз? Если в запросе таблица указывается с именем базы данных database1.table1, то таблица выбирается из database1, если просто table1, то из активной базы данных. Надо, чтобы базы были на одном сервере. SELECT t1.*, t2.* FROM database1.table1 AS t1 INNER JOIN database2.table2 AS t2 ON t1.field1 = t2.field1 Что быстрее убирает дубликаты: distinct или group by? Если нужны уникальные значения – DISTINCT. Если нужно группировать значения – GROUP BY. Если задача заключается именно в поиске дубликатов – GROUP BY будет лучше. Hibernate Что такое ORM? Что такое JPA? Что такое Hibernate? ORM (Object Relational Mapping) – это концепция преобразования данных из объектно- ориентированного языка в реляционные БД и наоборот. JPA (Java Persistence API) – это стандартная для Java спецификация, описывающая принципы ORM. JPA не умеет работать с объектами, а только определяет правила, как должен действовать каждый провайдер (Hibernate, EclipseLink), реализующий стандарт JPA. JPA определяет правила, по которым должны описываться метаданные отображения и как должны работать провайдеры. Каждый провайдер обязан реализовывать все из JPA, определяя стандартное получение, сохранение, управление объектами. Можно добавлять свои классы и интерфейсы. Гибкость – код написанный с использование классов и интерфейсов JPA, позволяет гибко менять одного провайдера на другого, но если использовать классы, аннотации и интерфейсы из конкретного провайдера, то это работать не будет. JDO входит в JPA, NoSQL. Hibernate – библиотека, являющаяся реализацией JPA-спецификации, в которой можно использовать не только стандартные API-интерфейсы JPA, но и реализовать свои классы и интерфейсы. Важные интерфейсы Hibernate: Session – обеспечивает физическое соединение между приложением и БД. Основная функция – предлагать DML-операции для экземпляров сущностей. SessionFactory – это фабрика для объектов Session. Обычно создается во время запуска приложения и сохраняется для последующего использования. Является потокобезопасным объектом и используется всеми потоками приложения. Transaction – однопоточный короткоживущий объект, используемый для атомарных операций. Это абстракция приложения от основных JDBC-транзакций. Session может занимать несколько Transaction в определенных случаях, является необязательным API. |