examination/topics/database/mysql-acid/single_choice.json

{
  "topic": "mysql-acid",
  "type": "single_choice",
  "schema_version": "1.0.0",
  "generated": "2026-09-07T00:00:00+08:00",
  "questions": [
    {
      "id": "sc-001",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 1,
      "tags": [
        "ACID",
        "原子性",
        "undo log",
        "InnoDB"
      ],
      "question": "InnoDB 中，事务回滚时依赖哪种日志来恢复旧值，从而保证 ACID 中的原子性？",
      "options": {
        "A": "redo log",
        "B": "binlog",
        "C": "undo log",
        "D": "slow query log"
      },
      "answer": "C",
      "explanation": "undo log 记录的是事务修改前的旧值（逻辑逆操作），当事务回滚或崩溃恢复时用它把数据恢复原状，保证原子性（要么全部执行要么全部回滚）。redo log 用于崩溃恢复时重做已提交事务，保证持久性；binlog 是 Server 层的逻辑日志，用于复制和 PITR；slow query log 只是性能诊断日志，与原子性无关。",
      "source": null,
      "related": []
    },
    {
      "id": "sc-002",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 1,
      "tags": [
        "持久性",
        "redo log",
        "WAL",
        "InnoDB"
      ],
      "question": "MySQL InnoDB 的 WAL（Write-Ahead Logging）核心思想是：",
      "options": {
        "A": "先写数据文件再写日志文件",
        "B": "先写 redo log，再刷数据页，崩溃后通过 redo 重放保证持久性",
        "C": "只在内存中修改数据，从不落盘",
        "D": "每次修改直接覆盖数据文件"
      },
      "answer": "B",
      "explanation": "WAL 要求任何数据页修改落盘之前，先把对应的 redo log 记录写入磁盘并保证其持久化（fsync 或满足配置条件）。这样即便数据页还没刷盘就发生崩溃，重启后也能通过重放 redo log 恢复已提交的数据，从而保证持久性。A、D 违背 WAL 顺序；C 显然错误，数据最终要落盘。",
      "source": null,
      "related": []
    },
    {
      "id": "sc-003",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 2,
      "tags": [
        "redo log",
        "物理日志",
        "环形缓冲",
        "InnoDB"
      ],
      "question": "关于 InnoDB redo log 的说法，正确的是：",
      "options": {
        "A": "redo log 是固定大小的循环写入的物理日志，写满后会覆盖最旧的日志",
        "B": "redo log 可以无限增长，永远不会被覆盖",
        "C": "redo log 记录的是 SQL 语句本身（逻辑日志）",
        "D": "redo log 存储在系统变量中，不落盘"
      },
      "answer": "A",
      "explanation": "InnoDB 的 redo log 在逻辑上是一个环形缓冲（固定大小，由 innodb_log_file_size 决定），写入是循环的，写满时会覆盖最旧的日志。它是物理日志（记录对哪个页哪一处的实际字节修改），而非逻辑日志。日志需要持久化到磁盘才能发挥作用，所以 C、D 错误。",
      "source": null,
      "related": []
    },
    {
      "id": "sc-004",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 2,
      "tags": [
        "redo log",
        "binlog",
        "两阶段提交",
        "InnoDB"
      ],
      "question": "Redo log 与 binlog 的主要区别在于：",
      "options": {
        "A": "两者完全相同，只是名字不同",
        "B": "redo log 是 InnoDB 引擎层用于崩溃恢复，binlog 是 Server 层用于主从复制、PITR 和审计",
        "C": "binlog 用于崩溃恢复，redo log 用于主从复制",
        "D": "redo log 记录逻辑 SQL，binlog 记录物理页修改"
      },
      "answer": "B",
      "explanation": "redo log 是 InnoDB 特有的物理重做日志，只在崩溃恢复时重放已提交事务；binlog 是 MySQL Server 层的逻辑日志（记录对数据库的逻辑改动），服务于主从复制、基于时间点的恢复（PITR）和审计。C 把职责颠倒了。redo log 是物理的、binlog 是逻辑的，所以 D 也错。",
      "source": null,
      "related": []
    },
    {
      "id": "sc-005",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 3,
      "tags": [
        "两阶段提交",
        "redo log",
        "binlog",
        "一致性"
      ],
      "question": "在 InnoDB 与 binlog 之间使用两阶段提交（2PC）的主要目的是：",
      "options": {
        "A": "提升写入性能，减少磁盘 IO",
        "B": "保证 redo log 与 binlog 的一致性，避免崩溃后主从数据不一致",
        "C": "加快崩溃恢复速度",
        "D": "减少内存占用"
      },
      "answer": "B",
      "explanation": "同一事务会同时写 redo log 和 binlog。两阶段提交把写入过程分成 prepare（redo 写 prepare 阶段）和 commit，崩溃恢复时以 binlog 是否完整生成（xa 事务状态）为准来决定事务该提交还是回滚，从而保证两份日志的一致，避免主库已提交但从库/恢复时出现不一致。它不提升写入性能，也不直接加速恢复或省内存，所以 A、C、D 不对。",
      "source": null,
      "related": []
    },
    {
      "id": "sc-006",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 3,
      "tags": [
        "MVCC",
        "隔离性",
        "undo log",
        "InnoDB"
      ],
      "question": "InnoDB 的 MVCC（多版本并发控制）实现中，普通 SELECT（非 locking read）读取的历史版本数据存储在哪个结构中？",
      "options": {
        "A": "redo log",
        "B": "Buffer Pool 的一处独立缓冲",
        "C": "undo log（历史版本链）",
        "D": "binlog 的历史记录"
      },
      "answer": "C",
      "explanation": "InnoDB 通过 undo log 维护行的多版本链：每次更新会保留旧版本，当前读（快照读）根据事务的 ReadView 沿着 undo 版本链找到事务可见的历史版本，从而实现非锁定的一致性读，提升并发。redo log 是物理重做，binlog 是逻辑日志，Buffer Pool 存的是页而非版本链，均不负责多版本数据。",
      "source": null,
      "related": []
    },
    {
      "id": "sc-007",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 3,
      "tags": [
        "崩溃恢复",
        "redo log",
        "undo log",
        "InnoDB"
      ],
      "question": "InnoDB 崩溃恢复的三阶段顺序正确的是：",
      "options": {
        "A": "扫描 redo log → 用 undo 回滚未提交事务 → 重做已提交事务",
        "B": "扫描 redo log → 重做（应用）已提交事务 → 用 undo 回滚未提交事务",
        "C": "先备份数据 → 再扫描 redo → 最后刷脏页",
        "D": "先用 undo 重做 → 再用 redo 回滚"
      },
      "answer": "B",
      "explanation": "正确的三阶段是：首先扫描 redo log 确定需要恢复的 LSN 范围；然后重放（重做）已提交事务的 redo，使崩溃前已提交但未刷盘的修改恢复到数据页；最后通过两阶段提交的 xid 检查，用 undo log 回滚那些未提交（未在 binlog 中完整记录）的事务。A 和 D 顺序反了。C 是无关操作。",
      "source": null,
      "related": []
    },
    {
      "id": "sc-008",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 2,
      "tags": [
        "innodb_flush_log_at_trx_commit",
        "持久性",
        "性能",
        "配置"
      ],
      "question": "参数 innodb_flush_log_at_trx_commit=2 时，日志刷盘行为是：",
      "options": {
        "A": "每次提交都调用 fsync 强制刷到磁盘",
        "B": "每秒刷一次磁盘，崩溃可能丢失近 1 秒已提交事务",
        "C": "每次提交时只把日志写入操作系统缓存（Page Cache），由 OS 决定何时落盘，崩溃可能丢失近 1 秒已提交事务",
        "D": "不写日志，完全不做持久化"
      },
      "answer": "C",
      "explanation": "innodb_flush_log_at_trx_commit 有三个取值：0=每秒刷盘一次（可能丢接近 1 秒数据）；1=每次事务提交都 fsync 刷盘（最强持久性，也是 ACID 默认保证，推荐）；2=每次提交只写入 OS 缓存（write，不 fsync），操作系统崩溃时可能丢接近 1 秒已提交事务，但 MySQL 进程崩溃时不会丢。A 是取值 1，B 是取值 0。",
      "source": null,
      "related": []
    },
    {
      "id": "sc-009",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 3,
      "tags": [
        "隔离性",
        "临键锁",
        "间隙锁",
        "next-key lock",
        "InnoDB"
      ],
      "question": "在 RR（可重复读）隔离级别下，InnoDB 对普通索引范围查询加的是哪种锁，用来防止幻读？",
      "options": {
        "A": "只加行锁（record lock）",
        "B": "临键锁（Next-Key Lock，行锁 + 间隙锁），锁定记录及其前面的间隙",
        "C": "表级意向锁",
        "D": "不加任何锁（快照读自动无锁）"
      },
      "answer": "B",
      "explanation": "在可重复读（RR）隔离级别下，InnoDB 对索引范围/普通查找使用临键锁（next-key lock = 行锁 + 间隙锁），相当于锁定左开右闭的区间，阻止其他事务在扫描区间插入新行，从而防止幻读。纯行锁（A）无法防幻读；意向锁（C）是表级锁标记，不直接防幻读；快照读虽然一般不加锁，但此题针对范围查询加锁场景，答案为 B。",
      "source": null,
      "related": []
    },
    {
      "id": "sc-010",
      "type": "single_choice",
      "difficulty": 4,
      "tags": [
        "一致性",
        "约束",
        "ACID",
        "InnoDB"
      ],
      "question": "从 ACID 的角度看，InnoDB 的“一致性”主要是由哪部分保证的？",
      "options": {
        "A": "完全由数据库自动保证，与应用无关",
        "B": "由约束（主键、外键、唯一、非空、CHECK 等）保证，并且依赖原子性、隔离性、持久性共同维持事务前后一致的完整状态",
        "C": "只靠锁机制保证，与约束无关",
        "D": "只靠 redo log 保证"
      },
      "answer": "B",
      "explanation": "一致性（C）需要一个事务从一致的状态出发最终到另一个一致状态，它由数据库的约束（主外键、唯一、非空、CHECK）以及底层对每个原子、隔离、持久性共同实现：原子性或隔离的破坏都会破坏一致性。所以一致性不是某个单一机制，而是约束 + A、I、D 三者的合力。C、D 只提单一机制不完整，A 过于绝对（业务也要保证业务规则一致）。",
      "source": null,
      "related": []
    }
  ]
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