Java Interview Questions

Главная / Все ответы

Раздел 1 · 21 вопросов

Базы данных SQL PostgreSQL

21 вопросов и ответов в разделе Базы данных SQL PostgreSQL.

Russian Базы данных SQL PostgreSQL Исходный Markdown
Версии по языкам: English Russian Ukrainian

Вопросы этого раздела

  1. Для чего нужны индексы?
  2. Как работает B-tree индекс?
  3. Что такое составной индекс?
  4. Когда стоит создавать индекс?
  5. Какие недостатки индексов?
  6. Что такое кардинальность индекса?
  7. Какие типы JOIN существуют?
  8. В чём разница между INNER JOIN и LEFT JOIN?
  9. Что лучше: JOIN или подзапрос?
  10. Что такое коррелированный подзапрос?
  11. В чём разница между WHERE и HAVING?
  12. Что делает GROUP BY?
  13. Когда использовать HAVING?
  14. Что такое оконные функции (Window Functions)?
  15. Что делает ROW_NUMBER()?
  16. Что делает RANK() и DENSE_RANK()?
  17. Как работает MVCC в PostgreSQL?
  18. Что такое VACUUM в PostgreSQL?
  19. Зачем нужен ANALYZE?
  20. Что такое explain plan?
  21. Как оптимизировать медленные запросы?

Навигатор по разделу

21 вопрос для подготовки к собеседованию на Middle Java Developer.

📋 Все вопросы

# Вопрос Уровень сложности
1 Для чего нужны индексы ⭐⭐
2 Как работает B-tree индекс ⭐⭐⭐
3 Что такое составной индекс ⭐⭐
4 Когда стоит создавать индекс ⭐⭐
5 Какие недостатки индексов ⭐⭐
6 Что такое кардинальность индекса ⭐⭐⭐
7 Какие типы JOIN существуют ⭐⭐⭐
8 В чём разница между INNER JOIN и LEFT JOIN ⭐⭐
9 Что лучше JOIN или подзапрос ⭐⭐⭐
10 Что такое коррелированный подзапрос ⭐⭐⭐
11 В чём разница между WHERE и HAVING ⭐
12 Что делает GROUP BY ⭐⭐
13 Когда использовать HAVING ⭐
14 Что такое оконные функции ⭐⭐⭐
15 Что делает ROW_NUMBER() ⭐⭐
16 Что делает RANK() и DENSE_RANK() ⭐⭐
17 Как работает MVCC в PostgreSQL ⭐⭐⭐
18 Что такое VACUUM в PostgreSQL ⭐⭐⭐
19 Зачем нужен ANALYZE ⭐⭐⭐
20 Что такое explain plan ⭐⭐
21 Как оптимизировать медленные запросы ⭐⭐⭐

🗺️ Карта зависимостей тем

                    ┌─────────────────────────────────────────┐
                    │   21. Оптимизация запросов (Центральная) │
                    │   pg_stat_statements → EXPLAIN → Fix    │
                    └──────┬──────────┬──────────┬────────────┘
                           │          │          │
              ┌────────────┘          │          └────────────┐
              ▼                       ▼                       ▼
    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────────┐    ┌──────────────────┐
    │ ИНДЕКСЫ (1-6)   │    │ JOIN (7-10)         │    │ ПЛАНИРОВЩИК      │
    │ 1. Зачем        │    │ 7. Типы JOIN        │    │ 19. ANALYZE      │
    │ 2. B-tree       │    │ 8. INNER vs LEFT    │    │ 20. EXPLAIN      │
    │ 3. Составной    │    │ 9. JOIN vs подзапрос│    │                  │
    │ 4. Когда создать│    │ 10. Коррелированный │    └────────┬─────────┘
    │ 5. Недостатки   │    │     подзапрос       │             │
    │ 6. Кардинальность│   └─────────────────────┘             │
    └────────┬────────┘                                       │
             │                                                │
             ▼                                                ▼
    ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
    │                MVCC и ОБСЛУЖИВАНИЕ (17-18)                       │
    │  17. MVCC (xmin/xmax, HOT, Hint Bits, XID Wraparound)           │
    │  18. VACUUM (dead tuples, Bloat, pg_repack, autovacuum)         │
    └──────────────────────────────────────────────────────────────────┘

    ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
    │                ГРУППИРОВКА и ОКНА (11-16)                        │
    │  11. WHERE vs HAVING                                             │
    │  12. GROUP BY (HashAggregate, GroupAggregate)                    │
    │  13. Когда HAVING                                                │
    │  14. Оконные функции (ROWS, RANGE, FILTER)                      │
    │  15. ROW_NUMBER()                                                │
    │  16. RANK() / DENSE_RANK()                                       │
    └──────────────────────────────────────────────────────────────────┘

🎯 Рекомендуемый порядок изучения

🟢 Уровень Junior (недели 1-2)

Шаг Тема Файлы Цель
1 Основы индексов Q1, Q4, Q5 Зачем нужны, когда создавать, недостатки
2 Основы JOIN Q7, Q8 Типы JOIN, INNER vs LEFT
3 WHERE / HAVING / GROUP BY Q11, Q12, Q13 Порядок выполнения, агрегация
4 MVCC базовый Q17 (Junior) Зачем MVCC, UPDATE = DELETE + INSERT
5 VACUUM базовый Q18 (Junior) Зачем VACUUM, обычный vs FULL
6 EXPLAIN базовый Q20 (Junior) Как читать план
7 ROW_NUMBER, RANK Q15, Q16 (Junior) Нумерация и ранжирование

🟡 Уровень Middle (недели 3-4)

Шаг Тема Файлы Цель
1 B-tree внутренности Q2, Q3, Q6 Структура, составные, кардинальность
2 Физические JOIN Q7 (Middle/Senior) Nested Loop, Hash, Merge
3 Подзапросы Q9, Q10 Semi-Join, SubPlan, декорреляция
4 Оконные функции Q14, Q15, Q16 ROWS vs RANGE, FILTER, индексы
5 VACUUM детали Q18 (Middle) Autovacuum, Hot Standby, Cost-based
6 ANALYZE Q19 Статистика, MCV, correlation
7 Оптимизация Q21 Алгоритм, частые проблемы

🔴 Уровень Senior (недели 5-6)

Шаг Тема Файлы Цель
1 B-tree internals Q2 (Senior) Lehman-Yao, High Key, дедупликация
2 JOIN оптимизация Q7 (Senior) GEQO, Join Reordering, Memoize
3 LATERAL + Memoize Q9, Q10 (Senior) PG 14+, Hits/Misses, CTE
4 MVCC глубина Q17 (Senior) Hint Bits, HOT, SSI, CLOG, Wraparound
5 VACUUM глубина Q18 (Senior) Visibility Map, Parallel, pg_repack
6 ANALYZE глубина Q19 (Senior) Extended Statistics, Reservoir Sampling
7 EXPLAIN глубина Q20 (Senior) Generic vs Custom, JIT, WAL
8 Системная оптимизация Q21 (Senior) Plan Cache, денормализация, pgBouncer

🔗 Ключевые связи между темами

Тема: Индексы

Q1 (Зачем) → Q2 (B-tree) → Q3 (Составной) → Q4 (Когда) → Q5 (Недостатки) → Q6 (Кардинальность)
                                              ↓
                                    Q21 (Оптимизация запросов)

Ключевые связи:

  • Q1 ↔ Q17 (MVCC): HOT-обновления невозможны для индексированных колонок
  • Q2 ↔ Q18 (VACUUM): Bloat → REINDEX
  • Q3 ↔ Q6 (Кардинальность): порядок колонок по селективности
  • Q4 ↔ Q19 (ANALYZE): статистика влияет на выбор индекса планировщиком
  • Q5 ↔ Q21 (Оптимизация): Write Amplification, баланс индексов

Тема: JOIN и подзапросы

Q7 (Типы JOIN) → Q8 (INNER vs LEFT) → Q9 (JOIN vs подзапрос) → Q10 (Коррелированный)
                                                    ↓
                                          Q20 (EXPLAIN: ищите SubPlan)

Ключевые связи:

  • Q7 ↔ Q20 (EXPLAIN): физические стратегии в плане (Nested Loop, Hash, Merge)
  • Q8 ↔ Q11 (WHERE vs HAVING): фильтр на правой таблице → в ON, не в WHERE
  • Q9 ↔ Q10: Semi-Join, декорреляция, SubPlan vs InitPlan
  • Q10 ↔ Q14 (Оконные функции): оконные функции как альтернатива коррелированным подзапросам

Тема: GROUP BY и оконные функции

Q11 (WHERE vs HAVING) → Q12 (GROUP BY) → Q13 (Когда HAVING)
                                                ↓
                                    Q14 (Оконные функции) → Q15 (ROW_NUMBER) → Q16 (RANK)

Ключевые связи:

  • Q11 ↔ Q12: WHERE до GROUP BY, HAVING после
  • Q12 ↔ Q14: оконные функции НЕ схлопывают строки (в отличие от GROUP BY)
  • Q13 ↔ Q14: оконные функции считаются ПОСЛЕ HAVING → подзапрос
  • Q14 ↔ Q15, Q16: ROW_NUMBER, RANK, DENSE_RANK, NTILE, PERCENT_RANK

Тема: MVCC и обслуживание

Q17 (MVCC) → Q18 (VACUUM) → Q19 (ANALYZE) → Q20 (EXPLAIN) → Q21 (Оптимизация)

Ключевые связи:

  • Q17 ↔ Q18: MVCC создаёт dead tuples → VACUUM удаляет
  • Q18 ↔ Q19: Autovacuum запускает ANALYZE
  • Q19 ↔ Q20: Устаревшая статистика → wrong plan → ANALYZE
  • Q20 ↔ Q21: EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS) — главный инструмент оптимизации

🎓 Шпаргалка: что знать для каждого уровня

🟢 Junior

  • Что такое индекс и зачем нужен
  • Типы JOIN (INNER, LEFT, RIGHT, FULL, CROSS)
  • WHERE vs HAVING: когда что использовать
  • GROUP BY + агрегатные функции (COUNT, SUM, AVG)
  • MVCC: читатели не блокируют писателей
  • VACUUM: зачем нужен, обычный vs FULL

🟡 Middle

  • B-tree структура, составные индексы, правило левого префикса
  • Физические стратегии JOIN (Nested Loop, Hash, Merge)
  • EXISTS vs JOIN, SubPlan vs InitPlan
  • Оконные функции: ROW_NUMBER, RANK, LAG/LEAD
  • Autovacuum: threshold, scale_factor, настройка
  • ANALYZE: статистика, n_distinct, MCV
  • EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS): чтение плана

🔴 Senior

  • Lehman-Yao, High Key, дедупликация (PG 13+), Skip Scan эмуляция
  • GEQO, Join Reordering, Outer Join Removal, Memoize (PG 14+)
  • MVCC: Hint Bits, HOT, SSI, CLOG, XID Wraparound
  • VACUUM: Visibility Map, Parallel, pg_repack, Cost-based
  • Extended Statistics, Reservoir Sampling
  • Generic vs Custom Plans, plan_cache_mode, JIT, WAL
  • Системная оптимизация: денормализация, pgBouncer, Partitioning

📝 Формат каждого файла

Каждый файл содержит:

  • 🟢 Junior Level — базовое понимание, простые аналогии, примеры
  • 🟡 Middle Level — внутренности, типичные ошибки, практические примеры
  • 🔴 Senior Level — deep dive, edge cases, production experience, monitoring
  • 🎯 Шпаргалка для интервью — ключевые тезисы, частые вопросы, красные флаги, связанные темы