面试题答案
一键面试可能遇到的问题
- 锁争用
- 问题描述：在高并发写入时，不同的事务可能会竞争相同的锁资源，如行锁、表锁等。例如，多个事务同时尝试修改同一行数据，就会发生行锁争用；如果多个事务对整个表进行操作，就可能出现表锁争用，导致并行复制效率降低。
- 解决方案：
- 优化事务设计：尽量缩短事务的执行时间，减少锁的持有时间。例如，将大事务拆分成多个小事务，每个小事务只包含必要的操作。
- 合理设置锁粒度：根据业务需求，尽可能使用行锁而不是表锁。在MariaDB中，可以通过合适的SQL语句和事务隔离级别设置来控制锁粒度。例如，使用
SELECT... FOR UPDATE语句获取行锁时，确保只锁定必要的行。
- 复制延迟
- 问题描述：由于主库的高并发写入，从库的并行复制线程可能无法及时处理主库发送过来的二进制日志（binlog），导致复制延迟。这可能是因为从库的硬件资源不足，或者并行复制策略不合理等原因。
- 解决方案：
- 提升硬件性能：增加从库的CPU、内存和磁盘I/O性能，以提高从库处理复制任务的能力。例如，使用更快的磁盘（如SSD）来减少I/O等待时间。
- 优化并行复制策略：在MariaDB中，可以调整并行复制的参数，如
slave_parallel_type和slave_parallel_workers。slave_parallel_type有DATABASE和LOGICAL_CLOCK两种模式，LOGICAL_CLOCK模式在高并发场景下通常表现更好，可以更细粒度地并行处理事务。合理设置slave_parallel_workers参数，根据从库的CPU核心数等资源来确定合适的并行线程数。
- 数据一致性问题
- 问题描述：在并行复制过程中，由于不同事务的执行顺序可能与主库不一致，可能会导致数据一致性问题。例如，在主库上事务A先更新了数据，事务B后读取并基于事务A的更新结果进行操作；而在从库并行复制时，事务B可能先执行，事务A后执行，这就可能导致从库数据与主库不一致。
- 解决方案：
- 基于GTID（全局事务标识符）复制：GTID模式下，每个事务在主库上都有一个唯一的标识。从库可以根据GTID来准确地重放事务，确保事务执行顺序与主库一致。在MariaDB中，开启GTID复制需要在配置文件中设置
gtid_mode=ON和enforce_gtid_consistency=ON等相关参数。 - 使用同步复制：可以配置部分从库为同步复制模式，确保主库在提交事务前，至少有一个从库已经接收到并应用了该事务的日志，从而保证数据一致性。但同步复制会降低主库的写入性能，需要根据实际业务需求权衡。
- 基于GTID（全局事务标识符）复制：GTID模式下，每个事务在主库上都有一个唯一的标识。从库可以根据GTID来准确地重放事务，确保事务执行顺序与主库一致。在MariaDB中，开启GTID复制需要在配置文件中设置
底层原理角度的理解和优化
- 锁争用的底层原理及优化
- 原理：锁是数据库用于保证数据一致性和并发控制的机制。在MariaDB中，行锁基于索引实现，当事务需要修改某一行数据时，会在对应的索引记录上获取锁。表锁则是对整个表进行锁定。锁争用发生的根本原因是多个事务对同一资源的竞争。
- 优化理解：优化事务设计和锁粒度设置，是从减少锁竞争的角度出发。缩短事务时间，能让锁更快被释放，减少其他事务等待时间；合理设置锁粒度，避免不必要的锁范围扩大，降低锁冲突的概率。例如，行锁只锁定具体的行，相比表锁，其他事务对表内其他行的操作不会被阻塞。
- 复制延迟的底层原理及优化
- 原理：主库将事务操作记录到二进制日志（binlog）中，从库通过I/O线程读取主库的binlog并写入到自己的中继日志（relay log），然后SQL线程从中继日志中读取并应用事务。复制延迟产生的原因是从库处理中继日志的速度跟不上主库生成binlog的速度。
- 优化理解：提升硬件性能是直接从提高从库处理能力的角度出发。而优化并行复制策略，如选择合适的
slave_parallel_type模式，是基于对事务之间依赖关系的理解。LOGICAL_CLOCK模式通过引入逻辑时钟概念，更准确地判断事务之间的依赖关系，从而实现更高效的并行复制，减少复制延迟。
- 数据一致性问题的底层原理及优化
- 原理：数据一致性问题的本质是事务执行顺序在主从库之间的差异。在没有严格的事务顺序保证机制下，从库并行复制时可能会打乱事务执行顺序，导致数据不一致。
- 优化理解：基于GTID复制，GTID记录了事务在主库上的唯一标识和执行顺序，从库按照GTID顺序重放事务，能保证与主库事务执行顺序一致，从而确保数据一致性。同步复制则是通过在主库提交事务前等待从库确认，从数据传输和确认机制上保证数据一致性。