SobesLab логотип SobesLab

SQL и БД: популярные вопросы на собеседовании

SQL и базы данных: вопросы и ответы. Раздел охватывает: базовые понятия БД и СУБД; DDL/DML/DCL/TCL; JOIN’ы и группировки; индексы и планы выполнения; нормализацию и связи; транзакции, блокировки и уровни изоляции (ACID); агрегации и оконные функции; CTE, подзапросы и оптимизацию; репликацию и шардинг.

Всего вопросов: 184

Junior

  1. Что такое база данных? Junior
    Организованная совокупность связанных данных, хранящихся и структурированных определённым образом для удобного доступа, управления и обновления.
  2. Что такое СУБД? Junior
    Система управления базами данных – программная система для создания, хранения и управления базой данных. СУБД обеспечивает доступ к данным, поддерживает их целостность и безопасность.
  3. Какие типы СУБД вы знаете? Junior
    Существуют реляционные СУБД (табличные, с использованием SQL) и нереляционные СУБД (NoSQL). NoSQL-системы подразделяются на документные (MongoDB), ключ-значение (Redis), колонночные (Cassandra) и графовые (Neo4j) – они хранят данные не в виде таблиц, а в иных форматах.
  4. Что такое SQL? Junior
    SQL (Structured Query Language) – язык структурированных запросов, предназначенный для работы с реляционными базами данных. С помощью SQL можно создавать структуры БД (таблицы, индексы), добавлять, изменять, удалять и выборочно извлекать данные с помощью запросов.
  5. В чем разница между SQL и MySQL? Junior
    SQL – это язык запросов (стандарт описания и манипуляции данными), а MySQL – конкретная система управления базами данных, которая реализует поддержку языка SQL. Иными словами, SQL – язык, а MySQL – программное обеспечение (СУБД), использующее этот язык для управления базой данных.
  6. Что означает NULL в SQL? Junior
    NULL означает отсутствие значения в поле. Это специальная метка «неизвестно/не задано», отличная от 0 или пустой строки – NULL говорит о том, что для данного поля значение не указано (не применимо или неизвестно).
  7. Что такое DDL (Data Definition Language)? Junior
    DDL – язык определения данных. Он включает команды для создания и изменения структур базы: CREATE (создать новую таблицу или объект), ALTER (изменить структуру) и DROP (удалить объект). Эти команды оперируют схемой базы данных (структурой таблиц, индексов, связей).
  8. Что такое DML (Data Manipulation Language)? Junior
    DML – язык манипулирования данными. Содержит команды для работы с содержимым таблиц: INSERT (вставка новых записей), UPDATE (обновление данных), DELETE (удаление записей) и SELECT (выборка данных). Команды DML изменяют или извлекают сами данные, не затрагивая структуру таблиц.
  9. Что такое DCL (Data Control Language)? Junior
    DCL – язык управления доступом. К DCL относятся команды GRANT (предоставить права пользователю или роли на выполнение определённых операций с объектами БД) и REVOKE (отозвать ранее выданные права). Эти команды регулируют безопасность и разграничение доступа к данным.
  10. Что такое TCL (Transaction Control Language)? Junior
    TCL – язык управления транзакциями. Команды TCL позволяют контролировать ход транзакции: COMMIT (зафиксировать транзакцию, сохранить все изменения), ROLLBACK (откатить транзакцию, отменить все несохранённые изменения) и SAVEPOINT (установить точку сохранения внутри транзакции для возможного частичного отката).
  11. Что такое транзакция? Junior
    Транзакция – это последовательность операций с базой данных, которые рассматриваются как единое целое. Либо все операции транзакции выполняются успешно, либо ни одна не применяется (атомарность). Транзакция обеспечивает целостность данных; изменения вступают в силу только после COMMIT, а при проблемах могут быть отменены командой ROLLBACK.
  12. Что такое нормализация данных? Junior
    Нормализация – процесс структурирования базы данных для устранения избыточности и аномалий обновления. Данные разбиваются по нескольким связанным таблицам так, чтобы каждый факт хранился в одном месте. Нормализованная структура (по нормальным формам) улучшает целостность и упрощает поддержку данных.
  13. Что такое денормализация и зачем она применяется? Junior
    Денормализация – намеренное объединение или дублирование данных, противоположное нормализации. Используется для ускорения чтения: некоторые данные хранятся повторно или в одной таблице (вместо нескольких JOIN), чтобы уменьшить количество сложных запросов. Денормализация повышает скорость выборок, но приводит к дублированию и требует более сложного поддержания целостности при обновлениях.
  14. Какие существуют типы отношений между таблицами? Junior
    Основные типы связей: один-к-одному – каждой записи в таблице A соответствует не более одной записи в таблице B и наоборот; один-ко-многим – одной записи таблицы A могут соответствовать несколько записей в таблице B, но запись из B связана только с одной A (типичный случай: например, отдел и сотрудники – одному отделу соответствует много сотрудников); многие-ко-многим – записи A могут иметь связь со многими записями B и наоборот. Связь M:N реализуется через промежуточную таблицу.
  15. Что такое первичный ключ? Junior
    Первичный ключ – один или несколько столбцов, уникально идентифицирующих каждую строку таблицы. Первичный ключ обеспечивает уникальность (значения не повторяются) и не допускает NULL. Часто PK используется для ссылок из внешних ключей других таблиц и автоматически индексируется для быстрого поиска записей по этому ключу.
  16. Что такое внешний ключ? Junior
    Внешний ключ – столбец (или несколько столбцов) в таблице, который ссылается на первичный ключ другой (родительской) таблицы. Он устанавливает связь между таблицами и обеспечивает ссылочную целостность: нельзя добавить в дочернюю таблицу значение внешнего ключа, которого нет среди PK родительской таблицы; также нельзя удалить запись из родительской таблицы, пока с ней связаны записи в дочерней (без специальных опций).
  17. В чем разница между первичным и внешним ключом? Junior
    Первичный ключ однозначно идентифицирует запись внутри своей таблицы (уникален и не NULL), а внешний ключ хранится в одной таблице, но указывает на запись в другой. PK используется для идентификации и связей, а FK – непосредственно реализует связь, «ссылаясь» на PK чужой таблицы. Например, в таблице Orders внешний ключ customer_id ссылается на PK (id) в таблице Customers.
  18. Что такое уникальный ключ? Junior
    Уникальный ключ – ограничение на столбец или группу столбцов, гарантирующее уникальность комбинации значений. В таблице может быть несколько уникальных ключей. В отличие от PK, уникальный ключ может быть NULL (NULL не считается повторяющимся значением). UNIQUE-ограничение предотвращает появление дублей данных в указанных полях.
  19. Чем отличается PRIMARY KEY от UNIQUE? Junior
    Первичный ключ – основной уникальный идентификатор записи, единственный на таблицу, не допускает NULL и часто автоматически индексируется кластерным индексом. UNIQUE-ограничение также обеспечивает уникальность, но может применяться к любому столбцу (или комбинации) и на таблице может быть несколько таких ограничений; столбец с UNIQUE может содержать NULL. Проще: PK – единственный уникальный идентификатор без NULL, UNIQUE – просто требование уникальности для значений столбца.
  20. Что такое составной ключ? Junior
    Составной (комбинированный) ключ – ключ, состоящий из нескольких столбцов. В качестве первичного или уникального ключа может выступать сочетание нескольких полей, совместно образующих уникальную комбинацию. Например, составной первичный ключ в таблице «Запись на курс» может состоять из student_id и course_id, чтобы запись однозначно определялась парой «студент–курс».
  21. Может ли таблица иметь более одного первичного ключа? Junior
    Нет, на таблице можно определить только один первичный ключ. Этот PK может быть составным (несколько столбцов), но это считается единым ключом. Если требуется обеспечить уникальность по другим наборам столбцов, используют дополнительные UNIQUE-ограничения, но вторым PK это не называется.
  22. Может ли таблица иметь несколько внешних ключей? Junior
    Да. Таблица может содержать несколько столбцов, являющихся внешними ключами, ссылающимися на разные родительские таблицы (или даже на одну таблицу по разным полям). Количество FK не ограничено, важно лишь, чтобы каждая ссылка имела соответствующий первичный ключ в целевой таблице.
  23. Что такое ограничение (constraint) в базе данных? Junior
    Ограничение – это правило, накладываемое на данные в таблице. Оно обеспечивает определенные условия хранения данных, поддерживает целостность. Ограничения контролируют допустимость значений (NOT NULL, CHECK), уникальность (UNIQUE, PRIMARY KEY) и связи между таблицами (FOREIGN KEY), а также могут задавать значения по умолчанию (DEFAULT).
  24. Приведите примеры ограничений в SQL. Junior
    Основные типы ограничений: NOT NULL (запрет NULL в столбце), UNIQUE (уникальность значений в столбце или комбинации столбцов), PRIMARY KEY (первичный ключ – уникальный идентификатор строки), FOREIGN KEY (внешний ключ – требование соответствия значения записи PK другой таблицы), CHECK (проверка произвольного условия для значения), DEFAULT (значение по умолчанию для столбца).
  25. Для чего используется ограничение NOT NULL? Junior
    NOT NULL гарантирует, что в данном столбце каждая запись будет иметь значение (не будет пустой). Таким образом, столбец, объявленный NOT NULL, не может содержать NULL – при вставке или обновлении запись обязана предоставить непустое значение. Это применимо для полей, которые принципиально не могут отсутствовать (например, дата создания записи).
  26. Для чего используется ограничение UNIQUE? Junior
    UNIQUE обеспечивает, чтобы все значения в данном столбце (или комбинации столбцов) были разными. Ограничение UNIQUE не позволит вставить запись, если значение в уникальном поле уже встречается в другой строке. Используется для поддержания уникальности бизнес-данных, например уникального номера документа, электронной почты пользователя и т.д.
  27. Для чего используется ограничение CHECK? Junior
    CHECK накладывает проверку на значения в столбце или нескольких столбцах – задается логическое условие, которому должны удовлетворять данные. Например, CHECK (salary > 0) не даст сохранить в поле salary отрицательное число. Таким образом, CHECK обеспечивает соответствие данных определённым правилам (диапазоны, форматы и пр.).
  28. Для чего используется ограничение DEFAULT? Junior
    DEFAULT задаёт значение по умолчанию для столбца, которое автоматически подставится, если при вставке записи не указано явное значение для этого поля. Например, поле с DEFAULT 0 при добавлении новой строки получит 0, если его не задать вручную. Это удобно для заполнения типовых или начальных значений автоматически.
  29. Что такое индекс в базе данных? Junior
    Индекс – вспомогательная структура данных для таблицы, позволяющая ускорять поиск строк по значению столбца(ов). Чаще всего индекс реализован как сбалансированное дерево (B-Tree). Индекс хранит упорядоченные ключи и ссылки на соответствующие строки таблицы, благодаря чему СУБД может быстро находить данные по этому ключу, не просматривая всю таблицу.
  30. Как индексы влияют на производительность SELECT запросов? Junior
    Наличие подходящего индекса может значительно ускорить выполнение SELECT с условием по индексированным столбцам. Вместо полного сканирования таблицы СУБД использует индекс, чтобы сразу найти нужные позиции данных. Таким образом, выборка с WHERE по проиндексированному полю выполняется существенно быстрее (особенно в больших таблицах).
  31. Как наличие индексов влияет на скорость операций INSERT/UPDATE/DELETE? Junior
    Дополнительные индексы замедляют модифицирующие операции. При вставке, обновлении или удалении записи таблицы СУБД должна обновить все индексы, связанные с изменяемыми данными. Чем больше индексов, тем больше дополнительной работы – это немного снижает скорость INSERT/UPDATE/DELETE. Также индексы занимают место, и поддержание их в актуальном состоянии добавляет накладные расходы.
  32. В чем разница между операторами DELETE и TRUNCATE? Junior
    DELETE удаляет строки из таблицы построчно – можно удалить как все, так и выборочные (с WHERE). Удаление через DELETE можно откатить (если транзакция не зафиксирована) и оно вызывает соответствующие триггеры. TRUNCATE же мгновенно удаляет все строки таблицы целиком, без возможности фильтра (всегда чистит всю таблицу). TRUNCATE работает быстрее, но транзакционно ведет себя как DDL – обычно его нельзя откатить (в большинстве СУБД) и триггеры для отдельных строк при нем не запускаются; также TRUNCATE сбрасывает счётчик автоинкремента, если такой есть.
  33. В чем разница между TRUNCATE и DROP? Junior
    TRUNCATE удаляет все данные (строки) таблицы, но оставляет саму таблицу (её структуру) в базе. После TRUNCATE таблица остается пустой и готовой к дальнейшему использованию. DROP полностью удаляет таблицу как объект – и данные, и её определение (схему) из базы. То есть после DROP таблицы больше не существует, тогда как после TRUNCATE таблица есть, но пуста.
  34. В чем разница между INNER JOIN, LEFT JOIN и RIGHT JOIN? Junior
    INNER JOIN возвращает только те строки, где есть совпадение по условию соединения в обеих таблицах. LEFT JOIN возвращает все строки из левой таблицы, даже если для них нет соответствий в правой (для отсутствующих правых будет NULL в результатах). RIGHT JOIN – симметрично: возвращаются все строки из правой таблицы плюс совпадения из левой; если у правой строки нет пары в левой, в результат включается эта правая строка с NULL-значениями для колонок левой таблицы.
  35. Что такое FULL OUTER JOIN? Junior
    FULL OUTER JOIN возвращает объединенный набор строк из обеих таблиц: как парные совпадения по условию, так и все не совпавшие строки из обеих сторон. Для строк, которым не нашлось пары, в результат добавляются одиночные записи с заполнением NULL для недостающих колонок с противоположной стороны. Таким образом, Full Join включает всё содержимое обеих таблиц.
  36. Что такое CROSS JOIN? Junior
    CROSS JOIN выполняет декартово произведение двух таблиц – каждая строка первой таблицы сочетается с каждой строкой второй. Результат содержит все возможные комбинации записей (количество строк = произведение чисел строк в исходных таблицах). Обычно CROSS JOIN используется редко, только когда действительно нужны все сочетания (например, генерация всех комбинаций атрибутов).
  37. Что такое SELF JOIN? Junior
    SELF JOIN – это соединение таблицы самой с собой. Логически это значит, что мы берём две копии одной и той же таблицы и соединяем по определенному условию. Такой прием нужен, например, чтобы сравнить записи внутри одной таблицы или обработать иерархические отношения, когда родитель и потомок хранятся в одной таблице (соединение таблицы с собой по связи "родитель – ребенок").
  38. Что такое NATURAL JOIN? Junior
    NATURAL JOIN автоматически соединяет таблицы по всем одноименным столбцам. СУБД сама определяет колонки для соединения (те, названия которых совпадают в обеих таблицах) и связывает строки, где значения этих столбцов равны. Это удобный, но несколько опасный синтаксис: он неявный, и если названия колонок изменятся или лишние совпадут по имени, результат может измениться. В целом, natural join экономит написание условий, но обычно явное указание ON предпочительнее для ясности.
  39. Чем JOIN отличается от UNION? Junior
    JOIN объединяет данные из двух (или более) таблиц по столбцам: расширяет строку за счет полей из связанной таблицы (горизонтальное объединение). UNION объединяет результаты двух однотипных SELECT-запросов по строкам (вертикальное объединение): складывает строки первой выборки со строками второй. При этом UNION (без ALL) устраняет дублирующиеся строки. JOIN требует связи через условие, а UNION просто лепит результаты друг за другом (при условии одинаковой структуры).
  40. Что такое UNION и чем отличается UNION от UNION ALL? Junior
    UNION используется для объединения результатов двух SELECT-запросов с одинаковой структурой. Он формирует объединенный набор уникальных строк (дубликаты удаляются). UNION ALL работает похожим образом, но не убирает повторяющиеся строки, а возвращает абсолютно все результаты обеих выборок. Таким образом, разница: UNION выполняет "уникальное" объединение, а UNION ALL – полное, с сохранением всех дублей.
  41. Для использования UNION какие требования к результирующим наборам данных? Junior
    Каждый SELECT, объединяемый через UNION, должен возвращать одинаковое количество столбцов с совместимыми типами данных и в одном порядке. То есть структура (схема) результирующих наборов должна совпадать: например, оба запроса возвращают 3 столбца: первый – (INT, VARCHAR, DATE), то и второй должен возвращать (INT, VARCHAR, DATE) в таком же порядке. В противном случае UNION не выполнится.
  42. Для чего используется ключевое слово DISTINCT? Junior
    DISTINCT в SELECT позволяет отфильтровать повторяющиеся строки результата. Он делает вывод уникальным по указанным полям, устраняя дубли. Используется, когда важно получить каждое значение (или комбинацию значений) лишь один раз, например, список уникальных городов в таблице клиентов (SELECT DISTINCT city FROM Customers).
  43. Что делает оператор ORDER BY? Junior
    ORDER BY сортирует строки результирующего набора по указанному столбцу(ам). По умолчанию используется сортировка по возрастанию (ASC). Можно явно указать DESC для убывающей сортировки. Допускается сортировать сразу по нескольким столбцам, тогда упорядочивание происходит по первому, при равенстве – по следующему и т.д.
  44. Как работает оператор LIKE? Какие существуют wildcard-символы? Junior
    LIKE позволяет проверять соответствие строк шаблону. В шаблоне могут использоваться спецсимволы: "%" обозначает любое количество любых символов (в том числе и отсутствие символов), "_" обозначает ровно один любой символ. Например, условие name LIKE 'Ан%' найдет все имена, начинающиеся на "Ан"; '%ов%' – все строки, содержащие "ов" в любом месте.
  45. Для чего используется оператор GROUP BY? Junior
    GROUP BY группирует строки с одинаковыми значениями указанных полей, чтобы можно было к каждой группе применить агрегатные функции. Например, если нужно посчитать сумму продаж по каждому продукту, запрос будет GROUP BY product_id, и в каждой группе (для каждого продукта) можно вычислить SUM(amount). GROUP BY собирает строки в совокупности по ключевым полям, превращая множество строк в одну строку на группу с агрегированными показателями.
  46. Назовите три агрегатные функции SQL и кратко опишите их. Junior
    Основные агрегатные функции: COUNT(*) – подсчитывает количество строк, удовлетворяющих условию (или в группе); SUM(col) – вычисляет сумму значений столбца; AVG(col) – считает среднее арифметическое. Также часто используются MAX(col) и MIN(col) для выбора максимального или минимального значения. Эти функции сворачивают множество значений в одно – применяются либо ко всей выборке, либо отдельно к каждой группе (при GROUP BY).
  47. Что такое подзапрос (subquery)? Junior
    Подзапрос – это запрос, вложенный внутрь другого SQL-запроса. Он может находиться в условиях WHERE, HAVING, в списке выбираемых столбцов или в операторе FROM. Подзапрос выполняется первым, и его результат используется во внешнем запросе. Например, подзапрос в WHERE может вернуть набор значений для фильтрации ( ... WHERE field IN (SELECT ... ) ), или подзапрос может вычислить агрегат, который затем используется снаружи.
  48. Являются ли индексы и ключи одним и тем же? (ключ vs индекс) Junior
    Нет, это разные понятия. Ключ (первичный или уникальный) – это логическое ограничение, гарантирующее уникальность или связь записей. Индекс – физическая структура для ускорения доступа. Хотя при объявлении первичного ключа СУБД обычно автоматически создает индекс по этому ключу, не каждый индекс связан с ключом. Индекс можно завести и на столбец, который не является PK или UNIQUE, для ускорения выборок. Ключ же про целостность (уникальность, идентификацию), а индекс – про производительность.
  49. Как обеспечить уникальность записей в таблице? Junior
    Чтобы строки не дублировались, нужно определить уникальный идентификатор для каждой записи. Практически это делается объявлением первичного ключа (PRIMARY KEY) – он сам обеспечивает уникальность и не допускает NULL. Если по бизнес-логике уникальность определяется другими полями, можно добавить UNIQUE-ограничение на соответствующий столбец(ы). Таким образом, СУБД не позволит вставить две записи с одинаковым значением тех полей, которые должны быть уникальными.
  50. Чем база данных отличается от электронной таблицы (например, Excel)? Junior
    База данных – централизованное хранилище данных с возможностью сложных запросов (SQL), поддержкой одновременного многопользовательского доступа и механизмами обеспечения целостности (транзакции, ограничения). Excel и другие электронные таблицы предназначены для персональных вычислений: данные хранятся в файле, нет встроенных средств поддержания ссылочной целостности между листами, ограничены объемы данных и отсутствует полноценный язык запросов. Кроме того, БД лучше масштабируется и надежнее (есть резервирование, управление правами), а электронная таблица удобна для небольших задач и анализа, но не для промышленного хранения данных.
  51. Что такое псевдоним (alias) таблицы или столбца в SQL? Junior
    Псевдоним – альтернативное имя, присвоенное таблице или столбцу в рамках запроса. Задаётся с помощью ключевого слова AS (можно опустить AS) после имени объекта. Псевдонимы делают запрос компактнее и понятнее, особенно при самообъединениях или при длинных именах. Например, SELECT e.name FROM Employees e – здесь "e" выступает псевдонимом таблицы Employees.
  52. Как ограничить количество строк, возвращаемых запросом? Junior
    В большинстве диалектов SQL есть специальный механизм для ограничения числа выводимых строк. Например, в MySQL и PostgreSQL используется конструкция LIMIT N (после ORDER BY), в Oracle и стандартном SQL: FETCH FIRST N ROWS ONLY, а в SQL Server – TOP N в SELECT. Эти команды указывают СУБД вернуть только первые N строк результата, отсекая остальные.
  53. Какой порядок сортировки используется по умолчанию в ORDER BY? Junior
    Если явно не указано ASC или DESC, ORDER BY сортирует по возрастанию. То есть от меньшего к большему: для чисел – по увеличению значения, для строк – в алфавитном порядке (по возрастанию кодов символов), для дат – от ранних к более поздним. По умолчанию это ASC (ascending).
  54. В чем разница между COUNT(*) и COUNT(1)? Junior
    Для СУБД разницы нет – COUNT(*) и COUNT(1) выполняют одинаковую функцию: подсчитывают количество строк в выборке. Оптимизатор базы данных трактует их идентично. COUNT(*) является стандартным и понятным способом посчитать строки (включая все столбцы), COUNT(1) иногда встречается как альтернативный синтаксис, но на производительность и результат это не влияет.
  55. Чем отличаются типы данных CHAR и VARCHAR? Junior
    CHAR – тип фиксированной длины, всегда резервирует заданное число символов. Если фактическое значение короче, оставшееся место заполняется пробелами. VARCHAR – тип переменной длины: хранит только сами символы плюс небольшую служебную информацию о длине. Он не дополняет строку до максимальной длины, поэтому экономит место для коротких значений. Таким образом, CHAR целесообразно использовать для полей фиксированной длины (например, код страны из 2 символов), а VARCHAR – для строк переменной длины (например, имя), чтобы не расходовать лишнюю память.
  56. Как проверить, является ли значение NULL (пустым) в SQL? Junior
    Для проверки на NULL используют конструкцию IS NULL (или IS NOT NULL). Нельзя сравнивать через "=" – выражение вроде value = NULL не возвращает TRUE даже при NULL, потому что NULL не равно ничему, даже самому себе. Правильно: ... WHERE value IS NULL – выберет строки, где значение неизвестно, или, наоборот, IS NOT NULL – строки с заданным (не пустым) значением.
  57. В чем разница между DELETE и DROP? Junior
    DELETE удаляет данные из таблицы, но сама таблица (её структура) остается в базе. Можно удалить выборочно (с WHERE) или все строки. DROP удаляет объект базы данных целиком – например, DROP TABLE полностью уничтожит таблицу, включая все её данные и определение. После DROP таблицы больше нет (и все связанные объекты, типа индексов, тоже удаляются). То есть DELETE – «очистить содержимое», DROP – «удалить сам контейнер (таблицу)».
  58. Для каких задач используется SQL? Junior
    SQL применяется для управления данными в реляционных БД. С его помощью можно: создавать структуру базы (таблицы, представления, индексы), модифицировать данные (добавлять новые записи – INSERT, изменять существующие – UPDATE, удалять – DELETE) и извлекать нужные сведения (SELECT с фильтрацией, сортировкой, объединением таблиц и т.д.). Также SQL используется для анализа данных (агрегирование, группировка) и контроля доступа (GRANT/REVOKE прав).
  59. В чем разница между базой данных и СУБД? Junior
    База данных – это сами данные, организованные определенным образом, хранимые наборы информации. СУБД (система управления базами данных) – программное обеспечение, которое управляет этими данными: позволяет сохранять, искать, обновлять данные с соблюдением правил целостности, обеспечивает многопользовательский доступ, безопасность. Проще говоря, СУБД – инструмент (программа), база данных – содержание (данные, структура и связи).
  60. Что делает команда SELECT? Junior
    SELECT выполняет выборку данных из базы данных. Она позволяет указать, какие столбцы из какой таблицы (или нескольких) нужно получить, и с помощью WHERE задать условия отбора строк. Результатом выполнения SELECT является таблица-выборка, содержащая найденные данные. Также SELECT может включать группировку (GROUP BY), агрегатные функции, сортировку (ORDER BY) и др., чтобы сформировать нужный ответ.
  61. Если одна таблица содержит m записей, а другая n записей, сколько строк вернёт их CROSS JOIN? Junior
    CROSS JOIN выдаст m * n строк. Декартово произведение комбинирует каждую из m строк первой таблицы с каждой из n строк второй, поэтому общее число комбинаций равно произведению m на n.

Middle

  1. В чем разница между WHERE и HAVING? Middle
    WHERE фильтрует строки до группировки (на уровне исходных данных), а HAVING накладывает условия на группы после выполнения агрегирования (GROUP BY). То есть WHERE используется для отсеивания отдельных записей, а HAVING – для отсеивания целых групп результата по агрегатным значениям.
  2. Что такое представление (view) в базе данных? Middle
    Представление – это виртуальная таблица, определенная запросом. Оно хранит не данные, а SQL-выражение SELECT, результат которого воспринимается как таблица. Представления упрощают сложные запросы, объединяя их логику под именем, а также могут ограничивать доступ (отображая пользователю только определенные столбцы или строки). Данные в представлении всегда актуальны, так как при обращении вычисляются заново из базовых таблиц.
  3. Что такое хранимая процедура и для чего она используется? Middle
    Хранимая процедура – это именованный набор SQL-инструкций (возможно с управляющей логикой), сохранённый в базе. Она может принимать параметры, выполняться вызовом по имени и возвращать статус или выходные параметры. Используют процедуры для выполнения сложных последовательностей операций внутри БД (например, реализовать бизнес-логику, состоящую из нескольких запросов) – это снижает сетевые обмены и может повысить производительность, а также позволяет централизованно управлять логикой на стороне сервера.
  4. Что такое коррелированный подзапрос? Middle
    Коррелированный подзапрос – подзапрос, который зависит от внешнего запроса. Он использует значение из внешней таблицы, поэтому выполняется повторно для каждой строки внешнего результата. Например, SELECT * FROM A WHERE A.x > (SELECT AVG(B.y) FROM B WHERE B.z = A.z) – внутренний запрос зависит от текущего A.z. Такие подзапросы обычно менее эффективны, но позволяют выразить условия, связанные с каждой отдельной строкой внешнего набора.
  5. Что такое CTE (Common Table Expression)? Middle
    CTE – обобщённое табличное выражение. Это конструкция, начинающаяся с WITH, которая позволяет определить временный результирующий набор (как именованный подзапрос) прямо перед основным запросом. CTE улучшает читаемость запросов, разбивая сложный запрос на логические части. Он действует только в рамках одного следующего SELECT. Также CTE может быть рекурсивным, что удобно для обработки иерархий.
  6. В чем разница между кластеризованным и некластеризованным индексом? Middle
    Кластеризованный индекс определяет физический порядок хранения строк в таблице – данные таблицы «сортируются» по значению ключа кластера. У таблицы может быть только один кластерный индекс (часто он создается на первичном ключе). Некластеризованный индекс хранится отдельно и содержит отсортированные значения ключа с указателями на реальные строки таблицы. Таблица может иметь много некластеризованных индексов. В итоге: кластерный индекс задаёт порядок самих данных на диске и обеспечивает быстрый диапазонный поиск, а некластерный – дополнительный указатель, ускоряющий поиск, но не меняющий способ хранения основной таблицы.
  7. Что такое составной (комбинированный) индекс? Middle
    Составной индекс – индекс, охватывающий более одного столбца. Он создаётся, когда критерии поиска часто включают несколько полей. Такой индекс эффективен при фильтрации по первому столбцу (или первым столбцам) из списка. Например, индекс по (region, city) поможет при запросе WHERE region = ... AND city = ..., но не ускорит поиск только по city без указания region (потому что упускается префикс индекса). Порядок полей в составном индексе важен для его использования.
  8. Что такое покрывающий индекс? Middle
    Покрывающим называется индекс, в котором содержатся все данные, необходимые конкретному запросу. То есть запрос может быть выполнен, читая только индекс, без обращения к основной таблице. Обычно это означает, что индекс построен по столбцам фильтрации и включает (INCLUDE) все остальные столбцы, возвращаемые SELECT. Покрывающий индекс значительно ускоряет запросы, так как уменьшает операции чтения с таблицы.
  9. Что такое план выполнения SQL-запроса и зачем он нужен? Middle
    План выполнения – это описание того, как СУБД будет исполнять запрос: в каком порядке будут сканироваться таблицы, какие индексы задействуются, каким способом происходят соединения (Nested Loop, Hash Join и т.д.). План можно получить с помощью EXPLAIN. Изучение плана помогает понять, эффективно ли выполняется запрос, и выявить узкие места. На основе плана администратор или разработчик решает, нужны ли индексы или переписывание запроса для оптимизации.
  10. Назовите свойства ACID транзакции. Middle
    ACID: атомарность (Atomicity) – все операции в транзакции выполняются все или ничего; согласованность (Consistency) – транзакция не нарушает целостность данных, переводя базу из одного целостного состояния в другое; изолированность (Isolation) – параллельные транзакции не влияют друг на друга (промежуточные результаты одной недоступны другим, согласно выбранному уровню изоляции); долговечность (Durability) – после фиксации транзакции ее изменения сохранены и не теряются даже при сбое системы (гарантируется записью в журнал и на диск).
  11. Что такое SQL-инъекция? Middle
    SQL-инъекция – уязвимость приложения, при которой злоумышленник через вводимые данные вставляет свой SQL-код в выполняемый запрос. Это позволяет выполнить в базе нежелательные команды: например, получить конфиденциальную информацию («выкачать» таблицу пользователей) или изменить/удалить данные, обходя предусмотренные ограничения. Происходит это, когда входные строки некорректно фильтруются и напрямую подставляются в SQL – в результате часть введенного текста интерпретируется как команды SQL.
  12. Как защититься от SQL-инъекций? Middle
    Основной способ – использовать параметризированные запросы (Prepared Statements), где данные передаются отдельно от SQL-кода. Переменные привязываются к запросу, и СУБД не трактует их содержимое как часть команды. Также важна валидация и экранирование ввода: проверять формат (например, допускать только цифры в ID) и удалять/заменять опасные символы (кавычки, точку с запятой) там, где необходимо. Наконец, стоит ограничивать права пользователя БД: даже если случится инъекция, аккаунт приложения не должен иметь прав на destructive-команды за пределами своей области.
  13. Чем отличаются реляционные и нереляционные (NoSQL) базы данных? Middle
    Реляционные БД хранят данные в таблицах с четкой схемой (набором столбцов, их типами и связями). Они используют SQL, обеспечивают строгую согласованность данных (ACID), идеально подходят для структурированной информации. Нереляционные (NoSQL) базы не требуют фиксированной схемы: данные могут храниться в виде документов (JSON-документы в MongoDB), пар ключ-значение (Redis), графов (узлы и ребра в Neo4j), колонок (Cassandra) и т.д. Они часто жертвуют сильной консистентностью ради горизонтального масштабирования и производительности в определенных сценариях. Проще: SQL-БД – для структурированных связных данных, NoSQL – для гибких структур или очень больших нагрузок, где нужна масштабируемость и допускается eventual consistency.
  14. Что такое первая нормальная форма (1NF)? Middle
    Первая нормальная форма требует, чтобы все атрибуты имели атомарные (неделимые) значения и каждая строка была уникальной. В таблице не должно быть повторяющихся групп столбцов или «массивов» в одной ячейке. Если таблица удовлетворяет 1NF, то каждое поле содержит одно значение, а не список/набор, и отсутствуют дублирующиеся столбцы, описывающие один и тот же тип данных.
  15. Что такое вторая нормальная форма (2NF)? Middle
    Вторая НФ актуальна для таблиц с составным первичным ключом. 2NF достигается, когда таблица уже находится в 1NF и каждый неключевой столбец полностью зависит от всего первичного ключа, а не от его части. То есть нельзя чтобы часть составного PK определяла какое-то свойство – такие атрибуты выносятся в отдельную таблицу. Если PK простой (один столбец), то 2NF автоматически выполняется (т.к. нет «части ключа»).
  16. Что такое третья нормальная форма (3NF)? Middle
    Третья НФ требует, чтобы таблица была в 2NF и все неключевые поля зависели только от ключа, а не друг от друга. Не должно быть транзитивных зависимостей вида A -> B -> C внутри таблицы, где A – ключ, B и C – неключевые колонки. Если неключевой столбец зависит не от PK напрямую, а через другой неключевой, такой столбец выносится. В результате каждая зависимость "атрибут -> значение" привязана только к ключу – это минимизирует избыточность.
  17. Что такое суррогатный ключ? Middle
    Суррогатный ключ – искусственный идентификатор записи, не происходящий из самих данных. Обычно это числовой ID (например, автоинкремент), который не несёт бизнес-смысла, но служит удобным уникальным ключом. Суррогатный ключ применяют, когда нет естественного уникального атрибута или когда натуральный ключ слишком сложный/длинный – суррогатный проще использовать для ссылок.
  18. Что такое естественный (натуральный) ключ? Middle
    Естественный ключ – это "природный" уникальный идентификатор записи, присутствующий в самих данных. Он имеет смысл вне базы. Пример: номер паспорта, VIN автомобиля, ISBN книги – эти значения уникальны и могут использоваться как первичный ключ таблицы вместо искусственного ID. Преимущество натурального ключа в том, что он логически понятен, но иногда у него могут быть недостатки (может измениться, длинный или составной), поэтому часто выбирают суррогатные ключи.
  19. Что такое триггер в базе данных и для чего он используется? Middle
    Триггер – это хранимый SQL-скрипт, который автоматически выполняется при наступлении определённого события в таблице (вставка, обновление или удаление строки). Триггеры используются для поддержания целостности (например, каскадное удаление/обновление связанных данных), для аудита (логирования изменений в отдельную таблицу), для вычисления производных значений или реализации сложных ограничений, которые нельзя задать простым CONSTRAINT. Они позволяют реагировать на изменения данных сразу внутри базы.
  20. Что эффективнее использовать: оператор IN или EXISTS? Middle
    Современные СУБД часто оптимизируют IN и EXISTS схожим образом, поэтому разница невелика. Однако обычно EXISTS предпочтителен для коррелированных подзапросов, так как он прекращает поиск при первом найденном удовлетворяющем условию результате (что эффективно при больших наборах). IN удобен, когда подзапрос возвращает небольшой фиксированный список значений. Главный нюанс: NOT IN может вести себя неверно при наличии NULL внутри, тогда как NOT EXISTS такого эффекта не имеет. В целом, при эквивалентной логике предпочтения минимальны – следует выбирать тот вариант, который яснее выражает задуманный фильтр, и проверять план выполнения при оптимизации.
  21. Когда лучше использовать JOIN, а когда подзапрос (subquery)? Middle
    JOIN целесообразно использовать, когда нужно получить связанные данные из нескольких таблиц в одном наборе результатов – объединяя столбцы разных таблиц. Подзапрос удобен для фильтрации или вычисления агрегата: например, условие WHERE ... IN (подзапрос) или сравнение с (SELECT AVG(...)). С точки зрения производительности, простые JOIN часто работают не хуже и даже лучше эквивалентных подзапросов, поскольку оптимизатор может эффективнее соединить таблицы напрямую. Подзапрос может быть понятнее в некоторых случаях (особенно с EXISTS/NOT EXISTS). В итоге решение зависит от читаемости: если запрос проще выразить через подзапрос – можно так, если естественнее через JOIN – использовать JOIN. Всегда стоит проверить фактический план выполнения, но современные СУБД обычно одинаково хорошо справляются с обоими при корректных индексах.
  22. Что такое курсор в SQL и когда его целесообразно использовать? Middle
    Курсор – механизм построчного доступа к результату запроса. Он позволяет обходить набор данных запись за записью, выполнять для каждой какие-то действия. Использование курсоров оправдано, когда необходимо последовательное построчное вычисление внутри базы, которое трудно или невозможно выразить одним SQL-запросом (например, сложные вычисления с состоянием между строками). Однако курсоры работают медленно по сравнению с наборными операциями, поэтому в СУБД их стараются избегать. В основном их применяют в хранимых процедурах для специфических алгоритмов, когда наборными (set-based) средствами задачу решить крайне сложно.
  23. Как реализовать связь "многие ко многим" между двумя таблицами? Middle
    Связь M:N реализуется введением третьей таблицы (таблицы-связи). В эту промежуточную таблицу заносятся пары ключей из исходных двух таблиц – по одной колонке, ссылающейся на PK первой таблицы, и одной – на PK второй. Каждая запись в таблице связей представляет соответствие одной сущности из первой таблицы одной сущности из второй. Таким образом, вместо прямой M:N связи получаются две связи один-ко-многим: каждая из двух таблиц состоит в отношении 1:N с таблицей связей. Комбинация внешних ключей обычно объявляется составным первичным ключом таблицы связей для предотвращения дубликатов.
  24. В чем разница между COUNT(*) и COUNT(column)? Middle
    COUNT(*) подсчитывает все строки, попадающие под условия запроса (или в группу), независимо от содержимого. COUNT(col) же считает только строки, где значение col не NULL. Если в каком-то ряду col = NULL, то COUNT(col) не будет его учитывать, тогда как COUNT(*) эту строку посчитает. Поэтому COUNT(col) ≤ COUNT(*) (разница будет равна количеству NULL-значений в col).
  25. Что делает оператор INTERSECT? Middle
    INTERSECT выполняет пересечение двух результатов SELECT. Он возвращает только те строки, которые присутствуют одновременно в обеих выборках. Дубликаты при этом обычно удаляются, оставляя уникальные общие строки. Если одна из таблиц не содержит определенной строки, она не попадет в итог. Требование: обе выборки должны иметь одинаковую структуру (количество и типы столбцов).
  26. Что делает оператор EXCEPT (MINUS)? Middle
    EXCEPT (в Oracle аналог MINUS) выполняет вычитание одного множества результатов из другого. Итог включает строки, которые вернул первый SELECT, но которые не присутствуют во втором SELECT. Таким образом можно получить записи, имеющиеся в одной таблице и отсутствующие в другой. Как и другие операции множеств, EXCEPT требует одинакового числа и типа столбцов в обоих запросах и по умолчанию удаляет дубликаты из результата.
  27. В чем разница между DISTINCT и GROUP BY при получении уникальных значений? Middle
    И DISTINCT, и GROUP BY (без агрегатных функций) могут быть использованы для выделения уникальных комбинаций значений. DISTINCT просто отфильтровывает дубликаты из результата выборки. GROUP BY группирует одинаковые строки – если потом не указаны агрегаты, фактически возвращается одна строка на группу (что эквивалентно уникальным значениям). Разница скорее в намерении: DISTINCT – более короткий и понятный способ получить уникальные записи, а GROUP BY применяется, когда помимо уникальных идентификаторов нужны агрегированные вычисления по группам.
  28. Для чего используются команды GRANT и REVOKE? Middle
    GRANT выдаёт права пользователю или роли на определенные действия или объекты базы данных. Например, GRANT SELECT ON table TO user разрешит пользователю выполнять SELECT из указанной таблицы. REVOKE, наоборот, отзывает ранее выданные привилегии. Эти команды используются администратором для управления доступом: кто что может читать, изменять, выполнять (например, хранимые процедуры) в базе данных.
  29. Какие требования должны выполняться для использования UNION? Middle
    Оба объединяемых запросa должны возвращать одинаковое число столбцов с совместимыми типами данных и в одном порядке. Проекции SELECT должны “совпадать” по структуре. Имена столбцов в результирующем объединении берутся из первого запроса. Также UNION сам по себе устраняет дубликаты, поэтому если это нежелательно, следует использовать UNION ALL.
  30. Что такое оконные функции в SQL? Middle
    Оконные функции позволяют выполнять вычисления по скользящему окну из строк, не сводя их в одну строку. Они задаются с предложением OVER(...). В отличие от агрегатных функций, оконные не уменьшают число строк результата – каждая строка сохраняется, но к ней добавляется результат вычисления по определённому набору строк (окну). Примеры: ROW_NUMBER(), RANK(), LAG(), LEAD(), SUM() OVER(...). Оконные функции широко используются для расчета рангов, скользящих сумм, долей и других аналитических показателей прямо в запросе.
  31. В чем разница между функциями RANK() и DENSE_RANK()? Middle
    Обе функции назначают ранговый номер строкам в отсортированном порядке внутри группы (OVER PARTITION). Различие проявляется при наличии «ничьих» (равных значений): RANK() присваивает одинаковым значениям одинаковый ранг, но пропускает следующий номер (например, 1, 2, 2, 4...), а DENSE_RANK() тоже даёт одинаковый ранг равным значениям, но следующий ранг идет без разрывов (1, 2, 2, 3...). То есть DENSE_RANK «уплотняет» нумерацию, не оставляя дыр, а RANK оставляет разрыв в рангах после группы равных значений.
  32. Как найти вторую по величине (второй максимум) значение, например зарплату, в таблице? Middle
    Один из способов: выбрать максимальное значение, меньшее глобального максимума. Это можно сделать подзапросом: например, SELECT MAX(salary) FROM Employees WHERE salary < (SELECT MAX(salary) FROM Employees). Такой запрос вернёт вторую по величине зарплату. Другой подход – воспользоваться сортировкой и ограничением: отсортировать записи по зарплате в убывающем порядке и выбрать вторую запись (в MySQL: ORDER BY salary DESC LIMIT 1 OFFSET 1). В SQL Server аналог – использовать TOP или функции ранжирования, присвоив каждой строке порядковый номер и выбрав где номер = 2.
  33. Как найти сотрудников с зарплатой выше средней по своему отделу? Middle
    Нужно сравнить зарплату сотрудника со средней зарплатой по тому же отделу. Это можно сделать с коррелированным подзапросом: SELECT * FROM Employee e WHERE e.salary > (SELECT AVG(salary) FROM Employee WHERE department_id = e.department_id). В подзапросе рассчитывается средняя зарплата по отделу текущего сотрудника, и условие HAVING/WHERE отбирает только тех, чья зарплата превышает этот средний уровень. Аналогичного результата можно достичь с JOIN: сначала вычислить AVG по отделам в CTE или временной таблице, затем соединить с Employees и выбрать сотрудников, у которых salary больше, чем среднее из рассчитанной таблицы.
  34. Как выбрать записи из одной таблицы, не имеющие соответствующих записей в другой? Middle
    Необходимо выполнить так называемый анти-джойн. Например, можно использовать левое соединение и отобрать строки, у которых в правой таблице нет совпадения: SELECT A.* FROM A LEFT JOIN B ON A.key = B.key WHERE B.key IS NULL – таким условием остаются только строки A без пары в B. Альтернативно – подзапрос: SELECT * FROM A WHERE NOT EXISTS(SELECT 1 FROM B WHERE B.key = A.key). Оба подхода верно найдут записи, которым нет соответствия в другой таблице.
  35. Как найти дубликаты записей в таблице по определенному полю? Middle
    Можно сгруппировать строки по этому полю и посмотреть, у каких групп счетчик > 1. Например: SELECT field, COUNT(*) FROM Table GROUP BY field HAVING COUNT(*) > 1. Этот запрос покажет значения поля, которые повторяются (и сколько раз). Чтобы получить сами дублирующиеся записи, затем можно выбрать из исходной таблицы: SELECT * FROM Table WHERE field IN (...список дублирующихся значений...). Также иногда используют оконную функцию ROW_NUMBER() и помечают вторые и последующие записи – у таких ROW_NUMBER > 1, и их можно считать дубликатами.
  36. Как удалить дублирующиеся строки из таблицы, оставив только уникальные записи? Middle
    Один из способов: удалить "лишние" записи через подзапрос, оставив, например, запись с минимальным ID в каждой группе дубликатов. Пример: DELETE FROM T WHERE id NOT IN (SELECT MIN(id) FROM T GROUP BY duplicate_field). Этот запрос сохранит для каждого значения duplicate_field строку с минимальным id, а остальные удалит. В других СУБД можно использовать оконную функцию ROW_NUMBER() и удалить строки, у которых ROW_NUMBER() > 1 (после partition by нужного поля и сортировки).
  37. Как вывести топ-3 самых высоких значений (например, зарплат)? Middle
    Нужно отсортировать данные по убыванию и выбрать первые три строки. В MySQL/PostgreSQL пишут ORDER BY value DESC LIMIT 3. В SQL Server – SELECT TOP 3 ... ORDER BY value DESC. В Oracle – можно воспользоваться FETCH FIRST 3 ROWS ONLY. После сортировки эти конструкции ограничивают результат тремя записями, что и дает топ-3 по убыванию значения.
  38. Как получить количество записей в каждой категории (группе)? Middle
    Сгруппировать данные по категории и применить COUNT. Например: SELECT category, COUNT(*) FROM Table GROUP BY category. Это вернет по каждой категории число строк. Таким образом можно подсчитать, сколько элементов принадлежит каждой группе категорий.
  39. Что делает условие EXISTS в SQL? Middle
    EXISTS (подзапрос) проверяет, возвращает ли внутренний подзапрос хотя бы одну строку. Если да (существует результат), EXISTS возвращает TRUE, если подзапрос пуст – FALSE. Обычно используется в WHERE для фильтрации по наличию связанных данных. Например, WHERE EXISTS(SELECT 1 FROM Orders o WHERE o.customer_id = c.id) – выберет клиентов, у которых есть хотя бы один заказ.
  40. Для чего используется функция ROW_NUMBER()? Middle
    ROW_NUMBER() – оконная функция, назначающая порядковый номер строке в рамках указанного окна (часто разделенного по какому-то ключу и упорядоченного по определенному полю). Пример использования – нумерация строк в выводе или выборка Top-N элементов по группе: например, можно присвоить каждой записи продажи номер по убыванию суммы в пределах региона и потом выбрать первые N – так находят топ N продаж в каждом регионе.
  41. Для чего применяется функция COALESCE? Middle
    COALESCE возвращает первый из аргументов, который не NULL. Применяется, чтобы заменить NULL на значение по умолчанию или выбрать первое непустое значение из набора. Например, COALESCE(phone, 'Н/Д') выдаст номер телефона, если он есть, или строку "Н/Д" (нет данных), если phone равен NULL.
  42. Для чего используется оператор CASE в SQL? Middle
    CASE реализует условную логику (аналог if-then-else) внутри запроса. Он позволяет на основе условий возвращать разные значения в выводе или в условии запроса. Пример: SELECT CASE WHEN salary > 10000 THEN 'High' ELSE 'Low' END AS sal_level FROM Employees – пометит каждого сотрудника уровнем зарплаты "High" или "Low" в зависимости от условия. Таким образом, CASE помогает вычислить новое значение по заданным правилам прямо в SQL-выражении.
  43. Как выполнить JOIN более чем двух таблиц в одном запросе? Middle
    Последовательно добавляя операторы JOIN. В SQL можно соединять сколько угодно таблиц: после соединения первых двух к результату присоединяется третья по своему условию, затем четвертая и т.д. Например: A JOIN B ON ... JOIN C ON ... – в этом запросе объединены три таблицы. Важно для каждой новой таблицы правильно указать условие ON, по которому она связывается с уже присоединенными.
  44. Можно ли использовать подзапрос в секции FROM? Если да, для чего это используется? Middle
    Да, подзапрос в секции FROM называется производной таблицей. Он заключен в скобки и получает псевдоним как таблица. Такая конструкция позволяет сначала получить промежуточный результат (например, агрегированные данные), а затем использовать его как обычную таблицу: присоединять к другим или фильтровать. Это удобно для разбивки сложного запроса на логические части или повторного использования вычисленных данных в одном запросе.
  45. Как найти записи, присутствующие в обеих (двух) таблицах? Middle
    Если надо получить пересечение, лучше сделать INNER JOIN по ключу. Например: SELECT A.* FROM A INNER JOIN B ON A.id = B.id – вернет строки, у которых есть совпадение. Либо воспользоваться оператором INTERSECT, если он поддерживается, – он оставит только общие строки двух результатов. Обычно применяют INNER JOIN, указывая условие равенства ключей: результатом будут только те записи, которым нашлась пара в другой таблице.
  46. Как вычислить накопительный итог (running total) по значениям столбца? Middle
    С помощью оконной функции SUM() OVER(). Например, SELECT date, amount, SUM(amount) OVER (ORDER BY date ROWS UNBOUNDED PRECEDING) AS run_total FROM Sales – добавит столбец run_total, где каждая запись содержит сумму текущей и всех предыдущих сумм. В старых версиях SQL без оконных функций можно сделать подзапрос-сумму для каждой строки (с условием <= текущей дате), но это менее эффективно.
  47. Как вычислить процент (долю) каждого значения от общей суммы? Middle
    Нужно разделить значение на общую сумму по набору. Например, можно использовать оконную функцию SUM() OVER (): SELECT value, value * 100.0 / SUM(value) OVER () AS perc FROM T. Здесь SUM(value) OVER () вычисляет общую сумму по всем строкам, и для каждой строки считается процент ее value от этого итога. Альтернативно – получить общую сумму отдельным запросом/CTE и затем поделить value на эту константу.
  48. Как получить текущую дату и время с помощью SQL? Middle
    Практически в каждой СУБД есть встроенная функция для текущей даты/времени. Стандартная: CURRENT_TIMESTAMP возвращает текущий момент времени. В MySQL можно вызвать NOW(), в SQL Server – GETDATE(), в Oracle – SYSDATE. Достаточно в SELECT (или INSERT) использовать соответствующую функцию, и база подставит текущее системное время.
  49. Чем отличаются типы числовых данных DECIMAL (NUMERIC) и FLOAT (REAL)? Middle
    DECIMAL (NUMERIC) – тип с фиксированной точностью и масштабом: числа хранятся точно, с указанным числом знаков после запятой. Используется для денежных и других значений, где важна точность (0.1 будет храниться ровно как 0.1). FLOAT (REAL) – тип с плавающей запятой, хранящий приближенное значение в двоичном формате. Он покрывает широкий диапазон чисел, но не всегда может точно представить десятичные дроби (0.1 в float хранится с небольшим двоичным округлением). DECIMAL гарантирует точность, FLOAT обеспечивает масштабируемость и производительность при допущении погрешности.
  50. Какой тип данных используют для хранения больших двоичных объектов (BLOB)? Middle
    Для больших бинарных данных (файлы, изображения) предназначен тип BLOB (Binary Large Object). В разных СУБД могут быть свои названия: например, в MySQL – MEDIUMBLOB/LONGBLOB, в PostgreSQL – BYTEA, в Oracle – BLOB. Эти типы позволяют хранить двоичные данные большого объема, которые не интерпретируются СУБД (воспринимаются как непрозрачный поток байтов).
  51. Как конкатенировать (соединить) строки в SQL? Middle
    В зависимости от диалекта SQL используются разные синтаксисы. В стандарте и Oracle/PostgreSQL строки соединяются оператором || (дважды вертикальная черта). В SQL Server для конкатенации применяют оператор + для строк. Также можно воспользоваться функцией CONCAT(str1, str2, ...), поддерживаемой во многих СУБД. Все эти способы объединяют несколько текстовых значений в одно.
  52. Как преобразовать строку к верхнему/нижнему регистру в SQL? Middle
    С помощью встроенных функций: UPPER(str) возвращает строку str в верхнем регистре (все буквы заглавные), LOWER(str) – в нижнем (прописные). Эти функции работают с учетом локали, если поддерживается, и позволяют привести текст к единому регистру для сравнения или вывода.
  53. Как удалить пробелы в начале или конце строки в SQL? Middle
    Есть функции обрезки пробелов. Стандартная – TRIM(str) убирает пробелы и другие пробельные символы с обоих концов строки. Также существуют LTRIM(str) – удаляет пробелы слева, и RTRIM(str) – справа. Они полезны для очистки пользовательского ввода или приведения данных к аккуратному виду без лишних пробелов.
  54. Как определить, какой менеджер имеет самое большое количество подчинённых? Middle
    Нужно сгруппировать сотрудников по manager_id и подсчитать COUNT(*). Затем найти максимальное значение этого COUNT. Например, SELECT manager_id, COUNT(*) AS cnt FROM Employees GROUP BY manager_id ORDER BY cnt DESC LIMIT 1 – вернет менеджера с наибольшим числом подчиненных (первый в сортировке по убыванию). Либо можно сделать подзапрос: выбрать manager_id, count и в HAVING оставить только тех, у кого COUNT = (SELECT MAX(COUNT(*)) ...).
  55. Что такое скалярная функция в SQL? Middle
    Функция, которая для каждой строки возвращает одиночное значение. Например, ABS(x), UPPER(str), ROUND(num). Она принимает один (или несколько) аргументов и выдает один результат. Скалярные функции не агрегируют несколько строк, а применяются к каждой строке отдельно (в отличие от агрегатных, которые объединяют множество значений).
  56. Чем база данных отличается от схемы? Middle
    В контексте SQL под базой данных обычно понимают всю хранилище данных, а схема – это логический контейнер внутри базы. Одна база может содержать несколько схем: каждая схема группирует таблицы, представления, процедуры и др. Схемы используются для разделения объектов по смыслу или правам доступа (например, схема sales и схема hr внутри одной БД). Сама база данных – это более общее понятие, она может включать в себя схемы. В некоторых СУБД (Oracle) схема фактически соответствует учетной записи пользователя.
  57. Чем представление (VIEW) отличается от таблицы? Middle
    Таблица хранит данные физически, а представление – только запрос (логическое отображение). Представление выдает актуальные данные, получая их из базовых таблиц при каждом обращении. В представлении нельзя хранить новые данные (если оно не материализованное), его содержимое зависит от таблиц. Также не любое представление можно обновлять (править как таблицу) – только простые (однозначно соответствующие одной таблице) допускают обновление. В отличие от таблицы, представление не занимает места для данных, лишь сохраняется текст запроса.
  58. Каковы недостатки денормализации данных? Middle
    Основной минус – появление дублированных данных, а значит риск несогласованности. Изменив информацию в одном месте, легко забыть обновить копию в другом. Кроме того, денормализация увеличивает объем хранения. Обновления данных могут проходить медленнее из-за необходимости менять несколько записей вместо одной. То есть денормализованные данные сложнее поддерживать – приходится контролировать целостность на уровне приложения или триггеров.
  59. Как обновить данные в одной таблице на основе данных из другой таблицы? Middle
    SQL позволяет делать UPDATE с JOIN или подзапросом. Например, в MySQL: UPDATE T1 JOIN T2 ON T1.id = T2.id SET T1.col = T2.new_value. В стандартном SQL можно так: UPDATE T1 SET col = (SELECT new_value FROM T2 WHERE T2.id = T1.id). Таким образом, сначала выбираются новые значения из другой таблицы по ключу, и затем они устанавливаются в целевой таблице. Важно, чтобы подзапрос возвращал единственное значение для каждой обновляемой строки.
  60. Чем отличается COUNT(*) от COUNT(DISTINCT столбец)? Middle
    COUNT(*) считает все строки выборки или группы. COUNT(DISTINCT col) считает количество уникальных (различных) значений в столбце col. Например, если в таблице 100 записей, из них в колонке city встречается 10 разных городов, то COUNT(*) даст 100, а COUNT(DISTINCT city) – 10. DISTINCT не учитывает повторяющиеся и NULL-значения.
  61. Как получить n-ый по величине элемент из набора значений? Middle
    Один из подходов – отсортировать данные и выбрать строку с нужным порядковым номером. Многие СУБД поддерживают для этого OFFSET (смещение) и LIMIT. Например, чтобы взять 5-ый по величине: ORDER BY value DESC LIMIT 1 OFFSET 4 (в MySQL/PostgreSQL). В SQL Server: использовать подзапрос с TOP 5 и исключить TOP 4, либо применять оконную функцию ROW_NUMBER() и потом выбрать строку с номером = n. Общая идея: либо многократно применить MAX в подзапросах, либо воспользоваться ранжированием/сортировкой и отступом.
  62. Зачем нужны хранимые процедуры? Каковы их преимущества? Middle
    Они позволяют выполнять на стороне сервера набор операций одним вызовом. Преимущества: снижение нагрузки на сеть (несколько команд выполняются внутри БД, а не отправляются по отдельности), повторное использование (логика хранится в базе и может многократно вызываться), безопасность (можно ограничить прямой доступ к таблицам и дать право только на вызов процедуры, которая делает проверенные изменения), а также процедуры компилируются один раз и хранятся в готовом виде, что ускоряет их последующие исполнения.
  63. Создается ли индекс автоматически при объявлении внешнего ключа? Middle
    Как правило, нет – при создании FOREIGN KEY СУБД не создает автоматически индекс на столбец в дочерней таблице. Первичный ключ в родительской таблице обычно проиндексирован, а вот внешнему ключу для ускорения JOIN или поиска соответствий рекомендуется вручную добавить индекс. Иначе поиск по значению FK может требовать сканирования всей дочерней таблицы.
  64. Что произойдет при попытке удалить таблицу, на которую ссылаются внешние ключи? Middle
    Операция DROP TABLE будет отклонена (произойдет ошибка), если другие таблицы содержат внешние ключи, ссылающиеся на удаляемую. СУБД не позволит нарушить ссылочную целостность. Чтобы удалить такую таблицу, нужно сначала удалить или отключить внешние ключи в зависимых таблицах (либо воспользоваться опцией каскадного удаления объектов, если СУБД поддерживает, которая автоматически уберет и FK-ссылки).
  65. Какие действия могут быть заданы для внешнего ключа при удалении (CASCADE, SET NULL и др.)? Middle
    При объявлении внешнего ключа можно указать ON DELETE (и ON UPDATE) поведение: CASCADE – при удалении родительской записи автоматически удалить связанные дочерние; SET NULL – при удалении родителя записать NULL во внешний ключ потомков; RESTRICT/NO ACTION – запретить удаление родителя, если существуют связанные дочерние записи (поведение по умолчанию). Эти опции помогают управлять связями при удалении данных, обеспечивая согласованность (например, каскадно удаляя связанные строки или "осиротевшим" записям проставляя NULL ссылки).
  66. Чем отличается SQL от PL/SQL или T-SQL? Middle
    SQL – декларативный язык запросов для работы с данными (используется для всех реляционных СУБД). PL/SQL (в Oracle) и T-SQL (в MS SQL Server) – процедурные языки, расширяющие SQL конструкциями программирования (переменные, циклы, условия) и специфичными функциями. Они используются для создания хранимых процедур, функций, триггеров с логикой, которая невозможна на чистом SQL. То есть PL/SQL и T-SQL – это диалекты SQL с возможностью писать полноценный код на стороне базы, уникальные для Oracle и MS SQL соответственно.
  67. Как можно реализовать отношение один-к-одному между двумя таблицами? Middle
    Через ограничение уникальности на внешнем ключе. То есть одна таблица содержит FK на другую, и на этот FK накладывается UNIQUE. В результате каждая запись первой таблицы ссылается максимум на одну запись второй, и вторая может иметь не более одной связанной из первой. Другой подход – использовать одну таблицу, но обычно для 1:1 создают две таблицы с PK = PK и делается взаимосвязь 1:1 (часто второй таблице PK одновременно FK на первую). Главный признак отношения 1:1 – внешний ключ, который тоже уникален.
  68. Какие существуют операции над множествами (set operations) в SQL? Middle
    Основные: UNION (объединение – все строки двух выборок, уникальные дубликаты убираются), UNION ALL (объединение с сохранением всех дубликатов), INTERSECT (пересечение – только строки, присутствующие в обеих выборках), EXCEPT (или MINUS в Oracle – разность множеств: строки первой выборки за вычетом строк второй). Эти операции требуют совместимости выборок по количеству и типам столбцов.
  69. Как найти пары записей (например, сотрудников) с одинаковым значением в определённом поле (например, с одинаковой зарплатой)? Middle
    Можно сделать self JOIN таблицы на саму себя по этому полю, отфильтровав идентичные пары. Например: SELECT e1.name, e2.name FROM Employees e1 JOIN Employees e2 ON e1.salary = e2.salary AND e1.id < e2.id. Это вернет все пары разных сотрудников с одинаковой зарплатой. Здесь условие e1.id < e2.id используется, чтобы каждая пара не повторялась дважды в обратном порядке. Альтернатива: сначала получить повторяющиеся значения (через GROUP BY salary HAVING COUNT(*)>1), а затем выбрать всех сотрудников, у которых salary равна одному из таких значений.
  70. Как сгруппировать данные по кварталам даты (например, вычислить квартальную выручку)? Middle
    Нужно сгруппировать записи по номеру квартала соответствующей даты. В разных СУБД для этого есть функции. Например, в PostgreSQL: SELECT EXTRACT(QUARTER FROM date) AS q, SUM(amount) FROM Sales GROUP BY EXTRACT(QUARTER FROM date). В SQL Server: использовать функцию DATEPART(quarter, date). Такие запросы суммируют amount по кварталу. В результате получится таблица: квартал и сумма продаж за этот квартал.

Senior

  1. Что такое материализованное представление? Senior
    Материализованное представление – сохраненный результат запроса (представление, данные которого хранятся физически). Оно периодически или по требованию обновляется, чтобы отражать изменения источников. В отличие от обычного view, которое вычисляется на лету, материализованное view позволяет ускорить тяжелые запросы, читая предвычисленные данные. Минус – требуется место для хранения и нужно заботиться об актуализации (REFRESH) этого представления.
  2. Что такое репликация баз данных и для чего она нужна? Senior
    Репликация – процесс поддержки копий данных на нескольких серверах. Изменения, сделанные на основном (master) сервере, передаются и применяются на вторичных (slave) серверах. Это делается для повышения отказоустойчивости (если один сервер падает, данные не теряются и доступны на другом), масштабирования чтения (запросы можно распределять по репликам) и географического распределения данных (пользователи обращаются к ближней копии). Репликация может быть синхронной или асинхронной, в зависимости от требований к консистентности.
  3. Какие существуют стратегии резервного копирования баз данных? Senior
    Три основных подхода: Полное резервное копирование (Full backup) – полная копия всей базы; Дифференциальное – копируются изменения с последнего полного бэкапа; Инкрементальное – копируются изменения с момента последнего любого (полного или инкрементального) бэкапа. Обычно делают раз в неделю полный бэкап, ежедневно дифференциальные или инкрементальные. Полный бэкап дольше и больше по объему, но самодостаточный для восстановления. Инкрементальные/дифференциальные быстрее и меньше, но требуют базового полного бэкапа и, в случае инкрементальных, всей цепочки за период.
  4. Что такое партиционирование таблиц и зачем его применять? Senior
    Партиционирование – разделение физического хранения таблицы на несколько частей (партиций) по какому-либо критерию. Например, большой таблицу транзакций можно партиционировать по дате (каждый год/месяц – отдельный сегмент). Это улучшает управляемость: можно быстро удалять старые партиции, резервировать отдельно, некоторыми запросами СУБД будет сканировать только нужную партицию (partition pruning) вместо всей таблицы, что повышает производительность. Также партиционирование помогает распределять данные по разным дискам или узлам.
  5. В чем разница между хранимой процедурой и функцией? Senior
    Хранимая процедура вызывается как отдельная команда, может выполнять операции (в т.ч. DML) и возвращать через OUT-параметры или результат. Пользовательская функция вызывается как часть выражения (например, в SELECT), она обязана вернуть значение (скалярное или таблицу). Функция, как правило, не должна менять данные (нет побочных эффектов), в то время как процедура может проводить любые изменения, коммитить транзакции и т.д. Также процедуру нельзя вызывать прямо в SELECT, а функцию можно.
  6. Что такое двухфазный коммит (two-phase commit)? Senior
    Это протокол распределенных транзакций, гарантирующий, что транзакция на нескольких узлах завершится атомарно (либо везде зафиксируется, либо везде откатится). Первая фаза – Prepare: координатор рассылает всем участникам запрос подготовиться к коммиту; каждый участник пытается залогировать свои изменения и отвечает «готов» или «отказ». Если хотя бы один сообщает отказ, координатор шлет всем ROLLBACK (откат). Если все готовы, начинается вторая фаза – Commit: координатор посылает команду COMMIT всем участникам. Так все узлы либо фиксируют, либо откатывают изменения синхронно.
  7. Какие уровни изоляции транзакций существуют? Senior
    Стандартные уровни: Read Uncommitted (чтение незафиксированных данных – возможны грязные чтения), Read Committed (чтение только зафиксированных – грязных чтений нет, но неповторяющиеся чтения и фантомы возможны; это уровень по умолчанию во многих СУБД), Repeatable Read (повторяемость чтения – одна транзакция видит одинаковые данные при повторном чтении, неповторяющихся чтений нет; фантомы еще возможны; в MySQL InnoDB этот уровень фактически устраняет фантомы за счет MVCC), Serializable (полная изоляция – транзакции выполняются как последовательные; исключает фантомные чтения, но вводит блокировки, снижающие параллельность).
  8. Что такое оптимистичная блокировка? Senior
    Механизм контроля параллелизма, когда при чтении данных не берутся блокировки, а проверка конфликтов выполняется при записи. Транзакция читает данные, выполняет работу, а при попытке сохранить изменения система проверяет, не изменились ли исходные данные другим потоком. Если да – транзакцию откатывают (или повторяют). Реализуется, например, через поле "версия записи": при обновлении проверяется, что версия не изменилась. Оптимистичная блокировка эффективна, когда конфликты редки – она не держит блокировки долго и обеспечивает высокую параллельность.
  9. Что такое пессимистичная блокировка? Senior
    Это классический подход, когда система "на всякий случай" сразу блокирует данные, к которым обращается транзакция, чтобы другие не смогли их изменить, пока транзакция не завершится. Например, при чтении строчки под Shared-lock другие могут читать, но не менять, а при намерении изменить – ставится Exclusive-lock и никто не может ни читать (в некоторых режимах), ни писать эту строку до конца транзакции. Пессимистичная блокировка полезна, когда велика вероятность конфликтов – она предотвращает параллельное изменение одних и тех же данных, но может вызывать больше ожиданий и блокировок.
  10. Что такое взаимная блокировка (deadlock)? Senior
    Deadlock – ситуация, когда две (или более) транзакции взаимно ждут друг друга и ни одна не может продолжиться. Например, транзакция A заблокировала строку X и хочет строку Y, а транзакция B заблокировала Y и хочет X – обе застряли. Чтобы избежать deadlock, надо: соблюдать единый порядок доступа к ресурсам (например, всегда сначала блокировать таблицу A, потом B, а не наоборот), держать транзакции как можно короче, использовать низкие уровни изоляции, где возможно. СУБД обычно умеет обнаруживать deadlock (через таймаут или граф ожиданий) и автоматически прерывает одну из транзакций, возвращая ошибку, чтобы разорвать взаимную блокировку.
  11. Как предотвратить ситуацию deadlock в базе данных? Senior
    Лучшие практики: блокировать ресурсы (таблицы, строки) в согласованном порядке во всех транзакциях, избегать долгих транзакций (чем короче, тем меньше шанс взаимоблокировки), при возможности использовать более низкий уровень изоляции или оптимистичные методы (MVCC), чтобы транзакции не держали блокировки. Также СУБД может автоматически завершать одну из транзакций при обнаружении deadlock, поэтому в приложении следует быть готовым повторить транзакцию в случае такой ошибки.
  12. Что такое "грязное" чтение (dirty read)? Senior
    Это чтение транзакцией данных, которые другая транзакция еще не зафиксировала. «Грязные» – потому что другая транзакция может потом откатиться, и прочитанные значения окажутся несуществующими. Dirty reads возможны только на самом низком уровне изоляции (Read Uncommitted). Все более высокие уровни (Read Committed и выше) грязные чтения исключают.
  13. Что такое неповторяющееся чтение (non-repeatable read)? Senior
    Ситуация, когда транзакция при повторном чтении тех же данных получает другие значения. Это происходит, если между двумя чтениями другая транзакция успела изменить и зафиксировать эти данные. Например, транзакция A прочла значение, транзакция B обновила и закоммитила его, и транзакция A снова читает и видит новое значение – значит, чтение «неповторилось». Non-repeatable reads устраняются на уровне Repeatable Read и Serializable, но возможны на Read Committed.
  14. Что такое фантомное чтение (phantom read)? Senior
    Это явление, когда транзакция при повторном выполнении запроса с тем же условием видит новые или исчезнувшие строки, которых не было в первый раз. Например, транзакция A выбрала "все заказы за сегодня" и получила N строк, потом транзакция B вставила еще один заказ с сегодняшней датой и закоммитила, и транзакция A снова выполняет тот же SELECT и получает N+1 строку – эта «лишняя» строка и называется фантомом. Фантомные чтения возможны на уровне Repeatable Read, но исключаются на Serializable (где транзакции действуют как если бы последовательно). Некоторые СУБД с MVCC (например, PostgreSQL) на Repeatable Read также избегают фантомов, предоставляя снимок данных.
  15. Что такое SAVEPOINT и как он используется? Senior
    SAVEPOINT определяет точку внутри транзакции, к которой можно откатиться, не отменяя всю транзакцию. Например, можно сделать SAVEPOINT X после нескольких шагов, затем выполнить еще операции, и если произошла ошибка, выполнить ROLLBACK TO X – отменятся изменения после сохраненной точки, но всё до SAVEPOINT останется. Это позволяет внутри одной долгой транзакции частично отменять действия без полного отката.
  16. Что делает команда COMMIT? Senior
    COMMIT фиксирует транзакцию – подтверждает все сделанные в ее рамках изменения. После COMMIT эти изменения становятся постоянной частью базы данных, видимой другим транзакциям (с соответствующим уровнем изоляции). Проще: COMMIT завершает транзакцию с сохранением результатов.
  17. Что делает команда ROLLBACK? Senior
    ROLLBACK отменяет транзакцию – все изменения, выполненные внутри нее, отбрасываются. СУБД возвращает данные к состоянию, которое было на момент начала транзакции (или до SAVEPOINT, если откат частичный). Таким образом, ROLLBACK завершает транзакцию без сохранения ее эффектов, полностью аннулируя все выполненные операции.
  18. Назовите основные методы оптимизации SQL-запросов. Senior
    Несколько ключевых подходов: 1) Создание индексов на столбцы, используемые в WHERE, JOIN и ORDER BY – чтобы ускорить доступ по ним. 2) Избегать SELECT * – запрашивать только нужные столбцы (меньше данных – быстрее). 3) Фильтровать данные на как можно более раннем этапе (условия WHERE, HAVING), исключать лишние строки сразу. 4) Проверять и обновлять статистику – оптимизатор на основе статистики решает, как выполнить запрос, актуальные статистические данные помогают ему выбрать лучший план. 5) Избегать неоптимальных конструкций: например, функции над индексированными столбцами в условии (они мешают использовать индекс), или ненужных подзапросов, которые можно заменить JOIN. 6) Использовать EXPLAIN – анализировать план выполнения, чтобы выявить проблемные места (seq scan больших таблиц, отсутствие нужного индекса и т.п.) и скорректировать запрос или добавить индекс.
  19. В чем суть теоремы CAP в контексте распределённых систем? Senior
    CAP утверждает, что в случае сетевого разделения (Partition tolerance) распределенная система не может одновременно полностью обеспечить Consistency (единая согласованность данных на всех узлах в любой момент) и Availability (доступность – каждый запрос получает ответ). При возникновении сетевого разрыва приходится сделать компромисс: либо жертвовать мгновенной консистентностью данных между узлами ради продолжения работы (выбирая AP – доступность и устойчивость к разделению), либо приостанавливать часть операций для строгой согласованности (выбирая CP). Таким образом, из трех свойств (Консистентность, Доступность, Устойчивость к разделению) в реальной распределенной системе одновременно можно гарантировать только два.
  20. Чем отличаются системы OLTP и OLAP? Senior
    OLTP – системы оперативной обработки транзакций, ориентированные на большое число небольших операций: вставки, обновления, быстрые выборки по ключам. Это обычные базы приложений (интернет-магазин, банкинг), где важна мгновенная обработка каждодневных операций, данные в нормализованной структуре, много конкурирующих записей. OLAP – системы аналитической обработки, предназначенные для сложных запросов над большим объемом данных: отчеты, аналитика, агрегаты. OLAP-хранилища обычно денормализованы (схемы «звезда»), оптимизированы под чтение и агрегирование, а не частые обновления. Проще: OLTP – для текущих транзакций (много небольших RW-операций), OLAP – для анализа исторических данных (меньше, но более тяжелых запросов на чтение).
  21. Что такое шардинг базы данных и зачем он применяется? Senior
    Шардинг – горизонтальное разделение данных одной логической базы между несколькими физическими узлами (серверы/кластеры). Например, таблица пользователей может быть разбита по алфавиту фамилии на 3 сервера: A–H, I–P, Q–Z. Это позволяет распределить нагрузку: запросы идут на свой шарда с частью данных, уменьшая конкуренцию и масштабируя объем хранимого. При шардинге достигается высокая масштабируемость (можно добавлять узлы) и доступность (отказ одного узла не уронит всю базу), но сложнее обеспечивать глобальную консистентность и выполнять кросс-шардовые запросы.
  22. Чем отличаются модели ACID и BASE? Senior
    ACID – классические принципы транзакций: атомарность, согласованность, изолированность, долговечность. Они ориентированы на строгую консистентность данных и надежность (например, в реляционных БД). BASE – подход, часто используемый в NoSQL: Basically Available, Soft state, Eventual consistency. Он жертвует сильной консистентностью ради доступности и масштабируемости. В BASE-системах допускается, что разные узлы могут кратковременно иметь расходящиеся данные (Soft state), но при отсутствии новых изменений все копии постепенно синхронизируются (Eventual consistency). То есть ACID требует строгой согласованности сразу, BASE допускает промежуточную несогласованность, обещая консистентность в итоге.
  23. Какие виды NoSQL баз данных вы знаете? Senior
    Четыре основные категории: 1) Документные (MongoDB, CouchDB) – хранят данные в виде документов (обычно JSON), гибкая схема. 2) Ключ-значение (Redis, Riak) – самые простые, хранят пары {ключ: значение}, быстро выдают значение по ключу. 3) Колонночные (Cassandra, HBase) – хранят данные по столбцам, оптимизировано для распределенных больших таблиц и выборок по ключу столбца. 4) Графовые (Neo4j, Amazon Neptune) – хранят графы (вершины и ребра), эффективны для запросов на связи (социальные сети, схемы связей). Выбор типа зависит от характера хранимых данных и запросов.
  24. Что такое журнал транзакций (transaction log) и для чего он нужен? Senior
    Это специальный лог-файл, куда СУБД последовательно записывает информацию обо всех изменениях, выполняемых транзакциями. Журнал содержит детали каждой операции (начало транзакции, изменения данных, фиксация). Назначение: обеспечить возможность восстановления базы после сбоев – проигрывая журнал, СУБД может откатить незавершенные транзакции или повторить зафиксированные. Также журнал используется для реализации отката транзакций (ROLLBACK читает, какие изменения внести обратно) и для репликации (когда изменения передаются на другие серверы). Проще говоря, transaction log – "летопись" изменений базы, гарантия ее надежности и восстанавливаемости.
  25. Что такое подготовленный запрос (prepared statement) и зачем он используется? Senior
    Подготовленный запрос – это шаблон SQL с параметрами, который компилируется один раз, а затем может выполняться много раз с разными значениями параметров. Например, вместо вставки значений прямо в SQL пишется INSERT INTO T VALUES (?, ?) и компилируется, а потом при каждом вызове подставляются конкретные данные. Преимущества: более высокая производительность при многократном выполнении (разбор и оптимизация запроса делаются один раз), а главное – защита от SQL-инъекций, так как параметры не интерпретируются как код. Prepared statements широко используются в серверных приложениях при работе с БД.
  26. Может ли столбец с UNIQUE ограничением содержать несколько NULL значений? Senior
    Да, обычно может. Согласно стандарту, UNIQUE не накладывает ограничений на NULL: NULL значения считаются "неопределенными" и не сравниваются на равенство, поэтому два NULL не нарушают уникальность. В результате в столбце с UNIQUE может быть более одного NULL (в большинстве СУБД это так). Исключения: некоторые СУБД или режимы могут ограничивать до одного NULL, но это скорее специфичные случаи.
  27. Какие алгоритмы выполнения JOIN известны в СУБД? Senior
    Основные: Nested Loop Join – вложенные циклы (для каждой строки одной таблицы перебираем подходящие из другой, часто с использованием индекса), Hash Join – строится хэш-таблица по одной таблице и по хэшу ищутся совпадения из другой (эффективен для больших несортированных наборов), Merge Join – сортирует обе выборки по ключу и проходит по ним одновременно, сливая совпадения (хорош при предварительно отсортированных данных). Оптимизатор выбирает алгоритм на основе размеров таблиц, наличия индексов и т.д., чтобы минимизировать стоимость операции JOIN.
  28. Какие структуры данных используют индексы в реляционных СУБД? Senior
    Как правило, индексы реализованы на основе B-деревьев (чаще B+ Tree). Это сбалансированные поисковые деревья, обеспечивающие быстрый (логарифмический) поиск по ключу и упорядоченное хранение. В некоторых случаях применяются хэш-индексы (для равенства без диапазонов) или битмап-индексы (для столбцов с малым числом различных значений, чаще в аналитических СУБД). Но базовый механизм большинства индексов – B+ Tree, так как он эффективен и для точечного, и для диапазонного поиска.
  29. Как работает оптимизатор запросов в СУБД? Senior
    Оптимизатор анализирует SQL-запрос и на основе статистики о данных выбирает лучший план выполнения. Он рассматривает разные варианты: в каком порядке соединять таблицы, какие индексы использовать, где применить сортировку или хэширование и т.д. Каждому варианту приписывается оценка "стоимости" (число операций чтения/записи, предполагаемые затраты времени). Опираясь на эту оценку, оптимизатор выбирает самый дешевый план. Благодаря этому пользователи могут писать декларативный SQL, а СУБД сама решает, как лучше выполнить запрос (например, сделать ли индексный поиск или полное сканирование – решает оптимизатор).
  30. Что такое MVCC (Multiversion Concurrency Control)? Senior
    Многоверсионное управление параллелизмом – метод изоляции транзакций, при котором чтения не блокируются записями. СУБД хранит несколько версий строк (старые версии сохраняются при обновлении), и каждая транзакция читает "снимок" данных на свой момент начала. Благодаря этому читатели видят консистентное состояние без блокировок, а писатели не ждут читателей. MVCC обеспечивает высокую параллельность и устраняет многие блокировки: например, PostgreSQL и Oracle используют MVCC для изоляции транзакций (уровень Repeatable Read/Snapshot Isolation реализуется через версии).
  31. Чем отличается колоночная модель хранения данных от строковой? Senior
    В строковом хранилище (row-oriented) все поля записи хранятся вместе. Это удобно для операций, затрагивающих отдельные записи целиком (вставка, обновление одной записи, частое обращение к разным полям одной строки). В колоночном (column-oriented) данные хранятся по столбцам: сначала все значения первого столбца, отдельно все значения второго и т.д. Такое хранение сильно ускоряет аналитические запросы по большому числу строк, но ограниченному набору столбцов – СУБД читает только нужные колонки. Колонночное хранение также дает высокое сжатие. Итог: для OLTP-нагрузки лучше строковое (много операций с отдельными записями), для OLAP – колонночное (массовое сканирование отдельных столбцов).
  32. В чем разница между условием в секции ON и условием в WHERE при OUTER JOIN? Senior
    Условие в ON влияет на соединение таблиц: при LEFT JOIN оно определяет, какие строки правой таблицы "присоединятся" к каждой левой. WHERE же применяется уже к итоговому результату соединения. Разница: если условие, относящееся к правой таблице, написать в ON, то строки левой таблицы без соответствия получат NULL и сохранятся (так как условие ON к ним неприменимо), а если то же условие написать в WHERE, то эти NULL-строки будут отфильтрованы. Таким образом, перенесение условия из ON в WHERE при OUTER JOIN может превратить его по сути в INNER JOIN, отсекая "внешние" строки.
  33. Какие типы блокировок (locks) существуют в СУБД? Senior
    Основные: Shared (разделяемая) – блокировка на чтение, позволяющая другим тоже читать, но запрещающая изменять ресурс (строку, страницу) в это время; Exclusive (исключительная) – блокировка на запись, полностью монопольно закрывающая ресурс от других транзакций на время изменения (никто не может ни читать с shared, ни писать). Кроме того, существуют промежуточные типы: Update-блокировка (намерение обновить – в SQL Server) или Intent Locks (намерения на уровне страницы/таблицы) – они используются СУБД для координации разных уровней блокировок. Но по сути, для пользователя важны shared-lock (несколько транзакций могут параллельно читать) и exclusive-lock (одна транзакция изменила или собирается изменить – другие ждут).
  34. Что такое последовательность (SEQUENCE) в базе данных? Senior
    Последовательность – специальный объект, генерирующий числовые значения по порядку. Обычно sequence определяют с начальным значением и шагом, и можно многократно запрашивать следующий номер (например, через NEXTVAL). Часто последовательности используют для генерации новых значений первичных ключей (аналог AUTO_INCREMENT, но автономный объект). Последовательность гарантирует уникальность и упорядоченность выдаваемых значений, независимо от транзакций (каждый запрос NEXTVAL атомарно получает новый номер).
  35. Как можно реализовать связь "многие ко многим" и чем она отличается от двух связей один-ко-многим? Senior
    Реализация M:N через промежуточную таблицу – по сути, разбивается на две связи 1:N. Отличие: при отношении 1:many достаточно хранить внешний ключ на сторону "1" в таблице "many". При отношении many:many у каждой из двух таблиц может быть несколько связанных записей в другой – прямо это не реализовать, поэтому вводится третья таблица. В ней две связи: каждая из исходных таблиц имеет отношение 1:N с таблицей связей. Таким образом, many:many преобразуется в две one:many, а комбинация FK в таблице-связке образует составной PK, гарантирующий уникальность пары. Разница концептуально – direct M:N vs. через дополнительный уровень.
  36. Что такое LATERAL JOIN и где он используется? Senior
    LATERAL JOIN (например, в PostgreSQL) позволяет при соединении использовать подзапрос, зависящий от данных каждой строки левой таблицы. Правая часть, обозначенная LATERAL, выполняется для каждой строки слева. Это похоже на CROSS APPLY в SQL Server. Такой прием нужен, когда для каждой записи нужно выполнить отдельный запрос, например, выбрать несколько последних транзакций конкретного клиента. Без LATERAL приходилось бы делать это либо в кореллированном подзапросе, либо объединять результат склеиванием – LATERAL делает эту задачу проще и выразительнее.
  37. Что такое PIVOT (ротация таблицы) и где он применяется? Senior
    PIVOT – преобразование строк в столбцы (транспонирование) по определенному атрибуту. Применяется в отчетности, когда нужно представить категориальные данные в более удобной форме. Например, есть таблица продаж с колонками (год, товар, сумма). Используя PIVOT, можно сделать год – строкой, товары – столбцами, а суммы – значениями на пересечении (пусто там, где нет продаж). В SQL Server есть оператор PIVOT, в других СУБД транслируют похожий результат через SUM(CASE ...) по каждому из интересующих значений. Пивотирование полезно для сводных таблиц.
  38. Как вычислить медиану значений с помощью SQL? Senior
    Если СУБД поддерживает аналитические функции, можно использовать процентиль. Например, в PostgreSQL: SELECT PERCENTILE_CONT(0.5) WITHIN GROUP (ORDER BY value) FROM T – вернет медиану. В других случаях медиану можно получить, выбрав "среднее из двух центральных" для четного числа строк или "среднюю позицию" для нечетного. Например, можно нумеровать строки через ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY value) и выбрать значение посредине. Способ зависит от возможностей конкретной СУБД: часто медиану считают через комбинирование OFFSET или разбитие на верхнюю и нижнюю половины и затем вычисление среднего между концами половин.
  39. Что такое рекурсивный CTE и для чего он используется? Senior
    Рекурсивный CTE – это WITH-выражение, где запрос ссылается сам на себя, повторно объединяя результаты. Он состоит из якоря (начального запроса) и рекурсивной части, объединенных через UNION ALL. При выполнении СУБД сначала берет результат якоря, потом подставляет его в рекурсивный запрос, получает новые строки, снова подставляет – и так до тех пор, пока новые строки перестанут появляться. Рекурсивные CTE используют для обхода иерархий (например, структуры "начальник-подчиненный", дерево категорий) или для итеративных вычислений. Они позволяют записать циклический процесс вычисления в декларативной форме SQL.
  40. Как хранить и обрабатывать JSON-данные в реляционной базе данных? Senior
    Современные СУБД поддерживают JSON. Например, в PostgreSQL есть тип JSONB и операторы ->, ->> для доступа к полям JSON, функция jsonb_set для обновления. В MySQL – тип JSON и функции JSON_EXTRACT, JSON_CONTAINS и др. SQL Server работает с JSON через функции OPENJSON, JSON_VALUE (хранит JSON в NVARCHAR). Это позволяет сохранять гибко структурированные данные прямо в таблице и затем обращаться к вложенным полям. Обычно, чтобы запросы по JSON были быстрыми, можно создавать индексы по JSON-путям (если СУБД поддерживает, напр. в PostgreSQL GIN-индекс на JSONB). Таким образом, реляционные БД могут хранить JSON-документы и выполнять по ним поиск/фильтрацию почти как по обычным колонкам.
  41. Что такое форма Бойса-Кодда (BCNF) в нормализации данных? Senior
    Форма Бойса–Кодда – более строгая версия 3NF. Требование BCNF: каждый детерминант функциональной зависимости должен быть ключом. Иными словами, если в таблице неключевой столбец зависит от какого-то набора столбцов X, то X должен быть суперключом (определять всю строку). BCNF устраняет некоторые зависимости, которые допускаются в 3NF (когда уникальность поддерживается не только PK). Обычно, если таблица нарушает BCNF, ее дополнительно декомпозируют. БД в BCNF не имеет избыточных зависимостей – это практически идеал нормализации, хотя в некоторых случаях приводит к неудобству запросов или необходимости больше JOIN.
  42. Что такое распределённая база данных? Senior
    Это база данных, части которой находятся на разных физических узлах (серверах), но логически образуют единую базу. Данные могут быть разделены по узлам (фрагментированы) или дублированы на нескольких узлах (реплицированы). При распределенной БД запросы могут затрагивать несколько узлов: система координирует выполнение и объединяет результаты. Цели: повысить надежность (нет единой точки отказа), масштабировать хранение и нагрузку, расположить данные ближе к географически разнесенным пользователям. Работа с распределенной БД сложнее: нужно решать проблемы консистентности между узлами, сетевых задержек, но правильно спроектированная распределенная система дает высокую доступность и производительность на больших объемах данных.
  43. Что означает концепция eventual consistency? Senior
    Это модель согласованности в распределенных системах (характерная для многих NoSQL), при которой система не гарантирует мгновенной консистентности данных на всех узлах, но гарантирует, что при отсутствии новых обновлений все копии данных со временем (eventually) станут одинаковыми. То есть временно узлы могут иметь разные значения (например, сразу после записи на одном узле другой узел еще видит старое), но механизм репликации в конечном счете синхронизирует их. Концепция eventual consistency жертвует строгой моментальной консистентностью ради высокой доступности и скорости – это компромисс, описанный в CAP-тріаде.
  44. Чем отличается синхронная репликация от асинхронной? Senior
    При синхронной репликации главная (primary) база ждет подтверждения от реплики о применении транзакции, прежде чем зафиксировать ее у себя. То есть все копии данных гарантированно обновлены к моменту COMMIT – высокая консистентность, но выше задержки (commit медленнее, зависит от сети). При асинхронной – основная база фиксирует транзакцию, не дожидаясь, пока реплика сохранит изменения; реплика получает их чуть позже. Это уменьшает задержку для пользователя и снижает зависимость от связи, но создает окно, в котором реплика отстает (в случае сбоя можно потерять изменения, еще не дошедшие до реплики). Выбор зависит от требований: синхронная – для полного сохранения консистентности (например, зеркалирование критичных систем), асинхронная – для распределения нагрузки с приемлемым лагом.
  45. Что такое звёздная схема (Star Schema) в базе данных? Senior
    Это схема данных, используемая в хранилищах (OLAP), где есть одна большая таблица фактов в центре, а вокруг нее несколько небольших таблиц измерений. Таблица фактов содержит бизнес-метрики (цифры, например, сумма продаж) и внешние ключи на измерения (например, дата, товар, регион). Таблицы измерений хранят справочные данные (список дат, список товаров, список регионов) с атрибутами этих сущностей. Графически центральная таблица фактов связана отношениями «многие к одному» с каждой таблицей измерений, образуя структуру, напоминающую звезду. Звёздная схема упрощает написание запросов для аналитики и часто улучшает производительность за счет денормализации измерений.
  46. Чем отличается схема типа "Snowflake" от звёздной схемы? Senior
    «Снежинка» – это модификация звезды, при которой некоторые таблицы измерений нормализованы (разбиты на подтаблицы). То есть таблица измерения может быть разделена на несколько связанных таблиц. Например, вместо одной таблицы «Адреса» делают «Страна», «Регион», «Город» с отношениями между ними. Структура получается более разветвленной (каждое измерение может иметь свои подизмерения) – на диаграмме похоже на снежинку. Преимущество – устранение дублирования в измерениях, недостаток – более сложные и медленные запросы (нужно больше JOIN). Звезда проще и имеет меньше связей (лучше для чтения), снежинка более нормализована (лучше для обновления справочников).
  47. Как получить 5 последних записей для каждой группы (например, 5 последних заказов каждого клиента)? Senior
    Необходимо внутри каждой группы определить "последние 5" записи по какому-либо критерию (например, по дате). Решение: использовать оконную функцию нумерации строк. Присвоим каждой записи номер по дате внутри группы (PARTITION BY client_id ORDER BY order_date DESC) через ROW_NUMBER(). Затем выберем строки, где номер ≤ 5. Такие строки и будут 5 самыми поздними заказами для каждого клиента. Этот подход дает универсальное решение top-N по группе без сложных подзапросов.
  48. Как определить максимальную глубину иерархии, например самую длинную цепочку "начальник-подчинённый" в таблице сотрудников? Senior
    Можно выполнить рекурсивный обход иерархии с подсчетом уровней. Например, с использованием рекурсивного CTE: начать с сотрудников верхнего уровня (без начальника) с depth=1, затем рекурсивно присоединять подчиненных, увеличивая depth на 1 на каждом шаге. В итоге каждая запись получит свой уровень вложенности. Далее достаточно взять максимальное значение depth из полученного набора – это и будет длина самой длинной цепочки подчинения. Таким образом, находясь на первом уровне, мы рекурсивно прошли вниз по всем веткам и нашли максимальную глубину.
  49. Как найти пользователей, которые приобрели все товары в заданной категории? Senior
    Необходимо для каждого пользователя сравнить набор купленных товаров категории с полным списком товаров этой категории. Один из вариантов – сгруппировать покупки по пользователю и проверить, что COUNT(DISTINCT product_id) в этой категории равен общему количеству товаров в категории (подзапросом или заранее известному числу). На SQL: SELECT user_id FROM Purchases p JOIN Products pr ON p.product_id=pr.id WHERE pr.category = :cat GROUP BY user_id HAVING COUNT(DISTINCT p.product_id) = (SELECT COUNT(*) FROM Products WHERE category = :cat). У пользователей, удовлетворяющих этому условию, куплены все позиции категории.
  50. В чем проблема использования оператора NOT IN с подзапросом, если подзапрос может возвращать NULL? Senior
    Если внутренний подзапрос NOT IN вернет хотя бы одно значение NULL, все сравнения "значение NOT IN (список)" будут возвращать UNKNOWN (и строка не пройдет фильтр). То есть наличие NULL внутри множества делает условие NOT IN фактически неприменимым – результат будет пустой, даже если другие значения отсутствуют. Поэтому при использовании NOT IN следует убедиться, что подзапрос не содержит NULL (например, добавить условие IS NOT NULL внутри) либо использовать конструкцию NOT EXISTS, которая корректно обрабатывает случаи с NULL.
  51. Как найти самый длинный непрерывный период (последовательность) дат или записей? Senior
    Одно из решений – превратить задачу в поиски "разрывов". Для дат: можно вычислить для каждой записи некий «групповой ключ», например разность между датой и порядковым номером строки (ROW_NUMBER() по сортированной дате). В непрерывной последовательности (день за днем) эта разность остается одинаковой для всех элементов. Затем сгруппировать по этому ключу и посмотреть, у какой группы максимальное количество элементов – это и будет самая длинная последовательность дней. Аналогично для числовых последовательностей: анализируются места, где нарушается постоянный шаг. Таким образом, принцип – найти максимальную длину последовательных элементов, определив группы без пропусков.
  52. В каких случаях индекс может не использоваться оптимизатором запросов? Senior
    Когда условие запроса не позволяет эффективного поиска по индексу. Например: если в WHERE к индексируемому столбцу применяется функция или выражение (база не сможет использовать индекс по трансформированному значению); если условие мало селективно (выбирает очень большой процент строк, тогда полный скан может быть быстрее); если используются операторы, препятствующие индексу (например, OR между разными столбцами без дополнительных индексов); если статистика не обновлена и оптимизатор неверно оценивает выгодность индекса. Также при очень маленьких таблицах СУБД может вообще не применять индекс, так как чтение напрямую быстрее, чем индексация.
  53. Каковы потенциальные недостатки наличия слишком большого количества индексов в таблице? Senior
    1) Замедление операций изменения данных (INSERT/UPDATE/DELETE) – при каждой модификации нужно обновить все индексы, это добавляет накладные затраты. 2) Дополнительное использование дискового пространства – индексы хранятся отдельно, их много – база раздувается. 3) Усложнение планирования – оптимизатор тратит больше времени на выбор подходящего индекса, а иногда может выбрать не оптимальный, если индексов слишком много. 4) Повышение затрат на обслуживание – индексы нужно периодически перестраивать, следить за фрагментацией. Поэтому индексы нужно заводить разумно, под наиболее частые и критичные запросы.