2020年PHP 面试问题(三）
一.数据库三范式
第一范式：1nf是对属性的原子性约束，要求属性具有原子性，不可再分解；
第二范式：2nf是对记录的惟一性约束，要求记录有惟一标识，即实体的惟一性；
第三范式：3nf是对字段冗余性的约束，即任何字段不能由其他字段派生出来，它要求字段没有冗余。
范式化设计优缺点:
优点:
可以尽量得减少数据冗余，使得更新快，体积小
缺点:对于查询需要多个表进行关联，减少写得效率增加读得效率，更难进行索引优化
反范式化:
优点:可以减少表得关联，可以更好得进行索引优化
缺点:数据冗余以及数据异常，数据得修改需要更多的成本
二.mysql 中有哪几种锁
- myisam支持表锁，innodb支持表锁和行锁，默认为行锁
- 表级锁：开销小，加锁快，不会出现死锁。锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发量最低
- 行级锁：开销大，加锁慢，会出现死锁。锁力度小，发生锁冲突的概率小，并发度最高
三.什么是存储过程
我们常用的操作数据库语言sql语句在执行的时候需要要先编译，然后执行，而存储过程（stored procedure）是一组为了完成特定功能的sql语句集，经编译后存储在数据库中，用户通过指定存储过程的名字并给定参数（如果该存储过程带有参数）来调用执行它。
一个存储过程是一个可编程的函数，它在数据库中创建并保存。它可以有sql语句和一些特殊的控制结构组成。当希望在不同的应用程序或平台上执行相同的函数，或者封装特定功能时，存储过程是非常有用的。数据库中的存储过程可以看做是对编程中面向对象方法的模拟。它允许控制数据的访问方式。
优点：
(1).存储过程增强了sql语言的功能和灵活性。存储过程可以用流控制语句编写，有很强的灵活性，可以完成复杂的判断和较复杂的运算。
(2).存储过程允许标准组件是编程。存储过程被创建后，可以在程序中被多次调用，而不必重新编写该存储过程的sql语句。而且数据库专业人员可以随时对存储过程进行修改，对应用程序源代码毫无影响。
(3).存储过程能实现较快的执行速度。如果某一操作包含大量的transaction-sql代码或分别被多次执行，那么存储过程要比批处理的执行速度快很多。因为存储过程是预编译的。在首次运行一个存储过程时查询，优化器对其进行分析优化，并且给出最终被存储在系统表中的执行计划。而批处理的transaction-sql语句在每次运行时都要进行编译和优化，速度相对要慢一些。
(4).存储过程能过减少网络流量。针对同一个数据库对象的操作（如查询、修改），如果这一操作所涉及的transaction-sql语句被组织程存储过程，那么当在客户计算机上调用该存储过程时，网络中传送的只是该调用语句，从而大大增加了网络流量并降低了网络负载。
(5).存储过程可被作为一种安全机制来充分利用。系统管理员通过执行某一存储过程的权限进行限制，能够实现对相应的数据的访问权限的限制，避免了非授权用户对数据的访问，保证了数据的安全。
四.如何处理负载、高并发
1、html静态化
其实大家都知道，效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面，所以我们尽可能使我们的 网站上的页面采用静态页面来实现，这个最简单的方法其实也是最有效的方法。
2、图片服务器分离
把图片单独存储，尽量减少图片等大流量的开销，可以放在一些相关的平台上，如七牛等。
3、数据库集群和库表散列及缓存
数据库的并发连接为100，一台数据库远远不够，可以从读写分离、主从复制，数据库集群方面来着手。另外尽量减少数据库的访问，可以使用缓存数据库如memcache、redis。
4、镜像
尽量减少下载，可以把不同的请求分发到多个镜像端。
5、负载均衡：
apache的最大并发连接为1500，只能增加服务器，可以从硬件上着手，如f5服务器。当然硬件的成本比较高，我们往往从软件方面着手。
负载均衡 （load balancing） 建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力，同时能够提高网络的灵活性和可用性。目前使用最为广泛的负载均衡软件是nginx、lvs、haproxy。我分别来说下三种的优缺点:
**nginx的优点是：**
工作在网络的7层之上，可以针对http应用做一些分流的策略，比如针对域名、目录结构，它的正则规则比haproxy更为强大和灵活，这也是它目前广泛流行的主要原因之一，nginx单凭这点可利用的场合就远多于lvs了。
nginx对网络稳定性的依赖非常小，理论上能ping通就就能进行负载功能，这个也是它的优势之一；相反lvs对网络稳定性依赖比较大，这点本人深有体会；
nginx安装和配置比较简单，测试起来比较方便，它基本能把错误用日志打印出来。lvs的配置、测试就要花比较长的时间了，lvs对网络依赖比较大。
可以承担高负载压力且稳定，在硬件不差的情况下一般能支撑几万次的并发量，负载度比lvs相对小些。
nginx可以通过端口检测到服务器内部的故障，比如根据服务器处理网页返回的状态码、超时等等，并且会把返回错误的请求重新提交到另一个节点，不过其中缺点就是不支持url来检测。比如用户正在上传一个文件，而处理该上传的节点刚好在上传过程中出现故障，nginx会把上传切到另一台服务器重新处理，而lvs就直接断掉了，如果是上传一个很大的文件或者很重要的文件的话，用户可能会因此而不满。
nginx不仅仅是一款优秀的负载均衡器/反向代理软件，它同时也是功能强大的web应用服务器。lnmp也是近几年非常流行的web架构，在高流量的环境中稳定性也很好。
nginx现在作为web反向加速缓存越来越成熟了，速度比传统的squid服务器更快，可以考虑用其作为反向代理加速器。
nginx可作为中层反向代理使用，这一层面nginx基本上无对手，唯一可以对比nginx的就只有 lighttpd了，不过 lighttpd目前还没有做到nginx完全的功能，配置也不那么清晰易读，社区资料也远远没nginx活跃。
nginx也可作为静态网页和图片服务器，这方面的性能也无对手。还有nginx社区非常活跃，第三方模块也很多。
**nginx的缺点是：**
nginx仅能支持http、https和email协议，这样就在适用范围上面小些，这个是它的缺点。
对后端服务器的健康检查，只支持通过端口来检测，不支持通过url来检测。不支持session的直接保持，但能通过ip_hash来解决。
lvs：使用linux内核集群实现一个高性能、高可用的负载均衡服务器，它具有很好的可伸缩性（scalability)、可靠性（reliability)和可管理性（manageability)。
**lvs的优点是：**
抗负载能力强、是工作在网络4层之上仅作分发之用，没有流量的产生，这个特点也决定了它在负载均衡软件里的性能最强的，对内存和cpu资源消耗比较低。
配置性比较低，这是一个缺点也是一个优点，因为没有可太多配置的东西，所以并不需要太多接触，大大减少了人为出错的几率。
工作稳定，因为其本身抗负载能力很强，自身有完整的双机热备方案，如lvs+keepalived，不过我们在项目实施中用得最多的还是lvs/dr+keepalived。
无流量，lvs只分发请求，而流量并不从它本身出去，这点保证了均衡器io的性能不会受到大流量的影响。
应用范围比较广，因为lvs工作在4层，所以它几乎可以对所有应用做负载均衡，包括http、数据库、在线聊天室等等。
**lvs的缺点是：**
软件本身不支持正则表达式处理，不能做动静分离；而现在许多网站在这方面都有较强的需求，这个是nginx/haproxy+keepalived的优势所在。
如果是网站应用比较庞大的话，lvs/dr+keepalived实施起来就比较复杂了，特别后面有 windows server的机器的话，如果实施及配置还有维护过程就比较复杂了，相对而言，nginx/haproxy+keepalived就简单多了。
**haproxy的特点是：**
haproxy也是支持虚拟主机的。
haproxy的优点能够补充nginx的一些缺点，比如支持session的保持，cookie的引导；同时支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态。
haproxy跟lvs类似，本身就只是一款负载均衡软件；单纯从效率上来讲haproxy会比nginx有更出色的负载均衡速度，在并发处理上也是优于nginx的。
haproxy支持tcp协议的负载均衡转发，可以对mysql读进行负载均衡，对后端的mysql节点进行检测和负载均衡，大家可以用lvs+keepalived对mysql主从做负载均衡。
haproxy负载均衡策略非常多，haproxy的负载均衡算法现在具体有如下8种：
① roundrobin，表示简单的轮询，这个不多说，这个是负载均衡基本都具备的；
② static-rr，表示根据权重，建议关注；
③ leastconn，表示最少连接者先处理，建议关注；
④ source，表示根据请求源ip，这个跟nginx的ip_hash机制类似，我们用其作为解决session问题的一种方法，建议关注；
⑤ ri，表示根据请求的uri；
⑥ rl_param，表示根据请求的url参数’balance url_param’ requires an url parameter name；
⑦ hdr(name)，表示根据http请求头来锁定每一次http请求；
⑧ rdp-cookie(name)，表示根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次tcp请求。
**nginx和lvs对比的总结：**
nginx工作在网络的7层，所以它可以针对http应用本身来做分流策略，比如针对域名、目录结构等，相比之下lvs并不具备这样的功能，所以nginx单凭这点可利用的场合就远多于lvs了；但nginx有用的这些功能使其可调整度要高于lvs，所以经常要去触碰触碰，触碰多了，人为出问题的几率也就会大。
nginx对网络稳定性的依赖较小，理论上只要ping得通，网页访问正常，nginx就能连得通，这是nginx的一大优势！nginx同时还能区分内外网，如果是同时拥有内外网的节点，就相当于单机拥有了备份线路；lvs就比较依赖于网络环境，目前来看服务器在同一网段内并且lvs使用direct方式分流，效果较能得到保证。另外注意，lvs需要向托管商至少申请多一个ip来做visual ip，貌似是不能用本身的ip来做vip的。要做好lvs管理员，确实得跟进学习很多有关网络通信方面的知识，就不再是一个http那么简单了。
nginx安装和配置比较简单，测试起来也很方便，因为它基本能把错误用日志打印出来。lvs的安装和配置、测试就要花比较长的时间了；lvs对网络依赖比较大，很多时候不能配置成功都是因为网络问题而不是配置问题，出了问题要解决也相应的会麻烦得多。
nginx也同样能承受很高负载且稳定，但负载度和稳定度差lvs还有几个等级：nginx处理所有流量所以受限于机器io和配置；本身的bug也还是难以避免的。
nginx可以检测到服务器内部的故障，比如根据服务器处理网页返回的状态码、超时等等，并且会把返回错误的请求重新提交到另一个节点。目前lvs中 ldirectd也能支持针对服务器内部的情况来监控，但lvs的原理使其不能重发请求。比如用户正在上传一个文件，而处理该上传的节点刚好在上传过程中出现故障，nginx会把上传切到另一台服务器重新处理，而lvs就直接断掉了，如果是上传一个很大的文件或者很重要的文件的话，用户可能会因此而恼火。
nginx对请求的异步处理可以帮助节点服务器减轻负载，假如使用 apache直接对外服务，那么出现很多的窄带链接时apache服务器将会占用大 量内存而不能释放，使用多一个nginx做apache代理的话，这些窄带链接会被nginx挡住，apache上就不会堆积过多的请求，这样就减少了相当多的资源占用。这点使用squid也有相同的作用，即使squid本身配置为不缓存，对apache还是有很大帮助的。
nginx能支持http、https和email（email的功能比较少用），lvs所支持的应用在这点上会比nginx更多。在使用上，一般最前端所采取的策略应是lvs，也就是dns的指向应为lvs均衡器，lvs的优点令它非常适合做这个任务。重要的ip地址，最好交由lvs托管，比如数据库的 ip、webservice服务器的ip等等，这些ip地址随着时间推移，使用面会越来越大，如果更换ip则故障会接踵而至。所以将这些重要ip交给 lvs托管是最为稳妥的，这样做的唯一缺点是需要的vip数量会比较多。nginx可作为lvs节点机器使用，一是可以利用nginx的功能，二是可以利用nginx的性能。当然这一层面也可以直接使用squid，squid的功能方面就比nginx弱不少了，性能上也有所逊色于nginx。nginx也可作为中层代理使用，这一层面nginx基本上无对手，唯一可以撼动nginx的就只有lighttpd了，不过lighttpd目前还没有能做到 nginx完全的功能，配置也不那么清晰易读。另外，中层代理的ip也是重要的，所以中层代理也拥有一个vip和lvs是最完美的方案了。具体的应用还得具体分析，如果是比较小的网站（日pv小于1000万），用nginx就完全可以了，如果机器也不少，可以用dns轮询，lvs所耗费的机器还是比较多的；大型网站或者重要的服务，机器不发愁的时候，要多多考虑利用lvs。
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