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前言
性能优化(Optimize)指的是在保证系统正确性的前提下,可能更疾速响应申请的一种伎俩。而且有些性能问题,比方慢查问等,如果积攒到肯定的水平或者是遇到急速回升的并发申请之后,会导致重大的结果,轻则造成服务忙碌,重则导致利用不可用。它对咱们来说就像一颗行将被引爆的定时炸弹一样,时刻威逼着咱们。因而在上线我的项目之前须要严格的把关,以确保 MySQL 可能以最优的状态进行运行。同时,在理论工作中还有面试中对于 MySQL 优化的知识点,都是面试官考查的重点内容。
MySQL 的优化计划有哪些?
典型答复
MySQL 数据库常见的优化伎俩分为三个层面:SQL 和索引优化、数据库构造优化、零碎硬件优化等,然而每个大的方向中又蕴含多个小的优化点,上面咱们具体来看看。
1.SQL 和索引优化
此优化计划指的是通过优化 SQL 语句以及索引来进步 MySQL 数据库的运行效率,具体内容如下。
① 应用正确的索引
索引是数据库中最重要的概念之一,也是进步数据库性能最无效的伎俩之一,它的诞生自身就是为了进步数据查问效率的,就像字典的目录一样,通过目录能够很快找到相干的内容。
如果咱们没有增加索引,那么在查问时就会触发全表扫描,因而查问的数据就会很多,并且查问效率会很低,为了进步查问的性能,咱们就须要给最常应用的查问字段上,增加相应的索引,这样能力进步查问的性能。
小贴士:咱们应该尽可能的应用主键查问,而非其余索引查问,因为主键查问不会触发回表查问,因而节俭了一部分工夫,变相的进步了查问的性能。
在 MySQL 5.0 之前的版本要尽量避免应用 or 查问,能够应用 union 或者子查问来代替,因为晚期的 MySQL 版本应用 or 查问可能会导致索引生效,在 MySQL 5.0 之后的版本中引入了索引合并,简略来说就是把多条件查问,比方 or 或 and 查问的后果集进行合并交加或并集的性能,因而就不会导致索引生效的问题了。
防止在 where 查问条件中应用 != 或者 <> 操作符,因为这些操作符会导致查问引擎放弃索引而进行全表扫描。
适当应用前缀索引,MySQL 是反对前缀索引的,也就是说咱们能够定义字符串的一部分来作为索引。咱们晓得索引越长占用的磁盘空间就越大,那么在雷同数据页中能放下的索引值也就越少,这就意味着搜寻索引须要的查问工夫也就越长,进而查问的效率就会升高,所以咱们能够适当的抉择应用前缀索引,以缩小空间的占用和进步查问效率。比方,邮箱的后缀都是固定的“@xxx.com”,那么相似这种前面几位为固定值的字段就非常适合定义为前缀索引。
② 查问具体的字段而非全副字段
要尽量避免应用 select *,而是查问须要的字段,这样能够晋升速度,以及缩小网络传输的带宽压力。
③ 优化子查问
尽量应用 Join 语句来代替子查问,因为子查问是嵌套查问,而嵌套查问会新创建一张长期表,而长期表的创立与销毁会占用肯定的系统资源以及破费肯定的工夫,但 Join 语句并不会创立长期表,因而性能会更高。
④ 留神查问后果集
咱们要尽量应用小表驱动大表的形式进行查问,也就是如果 B 表的数据小于 A 表的数据,那执行的程序就是先查 B 表再查 A 表,具体查问语句如下:
select name from A where id in (select id from B);
⑤ 不要在列上进行运算操作
不要在列字段上进行算术运算或其余表达式运算,否则可能会导致查问引擎无奈正确应用索引,从而影响了查问的效率。
⑥ 适当减少冗余字段
减少冗余字段能够缩小大量的连表查问,因为多张表的连表查问性能很低,所有能够适当的减少冗余字段,以缩小多张表的关联查问,这是以空间换工夫的优化策略。
2. 数据库构造优化
① 最小数据长度
一般说来数据库的表越小,那么它的查问速度就越快,因而为了进步表的效率,应该将表的字段设置的尽可能小,比方身份证号,能够设置为 char(18) 就不要设置为 varchar(18)。
② 应用最简略数据类型
能应用 int 类型就不要应用 varchar 类型,因为 int 类型比 varchar 类型的查问效率更高。
③ 尽量少定义 text 类型
text 类型的查问效率很低,如果必须要应用 text 定义字段,能够把此字段拆散成子表,须要查问此字段时应用联结查问,这样能够进步主表的查问效率。
④ 适当分表、分库策略
分表和分库计划也是咱们常常说的垂直分隔(分表)和程度分隔(分库)。
分表是指当一张表中的字段更多时,能够尝试将一张大表拆分为多张子表,把应用比拟高频的主信息放入主表中,其余的放入子表,这样咱们大部分查问只须要查问字段更少的主表就能够实现了,从而无效的进步了查问的效率。
分库是指将一个数据库分为多个数据库。比方咱们把一个数据库拆分为了多个数据库,一个主数据库用于写入和批改数据,其余的用于同步主数据并提供给客户端查问,这样就把一个库的读和写的压力,摊派给了多个库,从而进步了数据库整体的运行效率。
3. 硬件优化
MySQL 对硬件的要求次要体现在三个方面:磁盘、网络和内存。
① 磁盘
磁盘应该尽量应用有高性能读写能力的磁盘,比方固态硬盘,这样就能够缩小 I/O 运行的工夫,从而进步了 MySQL 整体的运行效率。
磁盘也能够尽量应用多个小磁盘而不是一个大磁盘,因为磁盘的转速是固定的,有多个小磁盘就相当于领有多个并行运行的磁盘一样。
② 网络
保障网络带宽的通顺(低提早)以及够大的网络带宽是 MySQL 失常运行的根本条件,如果条件容许的话也能够设置多个网卡,以进步网络高峰期 MySQL 服务器的运行效率。
③ 内存
MySQL 服务器的内存越大,那么存储和缓存的信息也就越多,而内存的性能是十分高的,从而进步了整个 MySQL 的运行效率。
考点剖析
MySQL 性能优化的计划很多,因而它能够全面考查的一个程序员的教训是否丰盛。当然这个问题的答复也是可深可浅,不同的岗位对此问题的答案要求也是不同的,这个问题也能够引申出更多的面试问题,比方:
- 联结索引须要留神什么问题?
- 如何排查慢查问?
常识扩大
正确应用联结索引
应用了 B+ 树的 MySQL 数据库引擎,比方 InnoDB 引擎,在每次查问复合字段时是从左往右匹配数据的,因而在创立联结索引的时候须要留神索引创立的程序。例如,咱们创立了一个联结索引是 idx(name,age,sex),那么当咱们应用,姓名 + 年龄 + 性别、姓名 + 年龄、姓名等这种最左前缀查问条件时,就会触发联结索引进行查问;然而如果非最左匹配的查问条件,例如,性别 + 姓名这种查问条件就不会触发联结索引。
当然,当咱们曾经有了(name,age)这个联结索引之后,个别状况下就不须要在 name 字段独自创立索引了,这样就能够少保护一个索引。
慢查问
慢查问通常的排查伎俩是先应用慢查问日志性能,查问出比较慢的 SQL 语句,而后再通过 explain 来查问 SQL 语句的执行打算,最初剖析并定位出问题的本源,再进行解决。
慢查问日志指的是在 MySQL 中能够通过配置来开启慢查问日志的记录性能,超过 long_query_time 值的 SQL 将会被记录在日志中。咱们能够通过设置“slow_query_log=1”来开启慢查问,它的开启形式有两种:
通过 MySQL 命令行的模式进行开启,只须要执行“set global slow_query_log=1”即可,然而这种配置模式再重启 MySQL 服务之后就会生效;
另一种形式可通过批改 MySQL 配置文件的形式进行开启,咱们须要配置 my.cnf 中的“slow_query_log=1”即可,并且能够通过设置“slow_query_log_file=/tmp/mysql_slow.log”来配置慢查问日志的存储目录,但这种形式配置实现之后须要重启 MySQL 服务器才可失效。
须要留神的是,在开启慢日志性能之后,会对 MySQL 的性能造成肯定的影响,因而在生产环境中要慎用此性能。
explain 执行打算的应用示例 SQL 如下:
explain select * from person where uname = 'Java';
它的执行后果如下图所示:
摘要阐明如下表所示:
以上字段中最重要的就是 type 字段,它的所有值如下所示:
当 type 为 all 时,则示意全表扫描,因而效率会比拟低,此时须要查看一下为什么会造成此种起因,是没有创立索引还是索引创立的有问题?以此来优化整个 MySQL 运行的速度。
总结
本文从三个维度讲了 MySQL 的优化伎俩:SQL 和索引优化、数据库构造优化以及零碎硬件优化等;同时深刻到每个维度中,具体地介绍了 MySQL 具体的优化细节;最初咱们讲了联结索引的最左匹配准则,以及慢查问的具体解决方案。
本文由 mdnice 多平台公布