最近我在公司优化过几个慢查问接口的性能,总结了一些心得体会拿进去跟大家一起分享一下,心愿对你会有所帮忙。

咱们应用的数据库是Mysql8,应用的存储引擎是Innodb。这次优化除了优化索引之外,更多的是在优化count(*)

通常状况下,分页接口个别会查问两次数据库,第一次是获取具体数据,第二次是获取总的记录行数,而后把后果整合之后,再返回。

查问具体数据的sql,比方是这样的:

select id,name from user limit 1,20;

它没有性能问题。

但另外一条应用count(*)查问总记录行数的sql,例如:

select count(*) from user;

却存在性能差的问题。

为什么会呈现这种状况呢?

1 count(*)为什么性能差?

在Mysql中,count(*)的作用是统计表中记录的总行数。

count(*)的性能跟存储引擎有间接关系,并非所有的存储引擎,count(*)的性能都很差。

在Mysql中应用最多的存储引擎是:innodbmyisam

在myisam中会把总行数保留到磁盘上,应用count(*)时,只须要返回那个数据即可,无需额定的计算,所以执行效率很高。

而innodb则不同,因为它反对事务,有MVCC(即多版本并发管制)的存在,在同一个工夫点的不同事务中,同一条查问sql,返回的记录行数可能是不确定的。

在innodb应用count(*)时,须要从存储引擎中一行行的读出数据,而后累加起来,所以执行效率很低。

如果表中数据量小还好,一旦表中数据量很大,innodb存储引擎应用count(*)统计数据时,性能就会很差。

2 如何优化count(*)性能?

从下面得悉,既然count(*)存在性能问题,那么咱们该如何优化呢?

咱们能够从以下几个方面着手。

2.1 减少redis缓存

对于简略的count(*),比方:统计浏览总次数或者浏览总人数,咱们能够间接将接口应用redis缓存起来,没必要实时统计。

当用户关上指定页面时,在缓存中每次都设置成count = count+1即可。

用户第一次拜访页面时,redis中的count值设置成1。用户当前每拜访一次页面,都让count加1,最初从新设置到redis中。

这样在须要展现数量的中央,从redis中查出count值返回即可。

该场景无需从数据埋点表中应用count(*)实时统计数据,性能将会失去极大的晋升。

不过在高并发的状况下,可能会存在缓存和数据库的数据不统一的问题。

但对于统计浏览总次数或者浏览总人数这种业务场景,对数据的准确性要求并不高,容忍数据不统一的状况存在。

2.2 加二级缓存

对于有些业务场景,新增数据很少,大部分是统计数量操作,而且查问条件很多。这时候应用传统的count(*)实时统计数据,性能必定不会好。

如果在页面中能够通过id、name、状态、工夫、起源等,一个或多个条件,统计品牌数量。

这种状况下用户的组合条件比拟多,减少联结索引也没用,用户能够抉择其中一个或者多个查问条件,有时候联结索引也会生效,只能尽量满足用户应用频率最高的条件减少索引。

也就是有些组合条件能够走索引,有些组合条件没法走索引,这些没法走索引的场景,该如何优化呢?

答:应用二级缓存

二级缓存其实就是内存缓存。

咱们能够应用caffine或者guava实现二级缓存的性能。

目前SpringBoot曾经集成了caffine,应用起来十分不便。

只需在须要减少二级缓存的查询方法中,应用@Cacheable注解即可。

 @Cacheable(value = "brand", , keyGenerator = "cacheKeyGenerator")   public BrandModel getBrand(Condition condition) {       return getBrandByCondition(condition);   }

而后自定义cacheKeyGenerator,用于指定缓存的key。

public class CacheKeyGenerator implements KeyGenerator {    @Override    public Object generate(Object target, Method method, Object... params) {        return target.getClass().getSimpleName() + UNDERLINE                + method.getName() + ","                + StringUtils.arrayToDelimitedString(params, ",");    }}

这个key是由各个条件组合而成。

这样通过某个条件组合查问出品牌的数据之后,会把后果缓存到内存中,设置过期工夫为5分钟。

前面用户在5分钟内,应用雷同的条件,从新查问数据时,能够间接从二级缓存中查出数据,间接返回了。

这样可能极大的提醒count(*)的查问效率。

然而如果应用二级缓存,可能存在不同的服务器上,数据不一样的状况。咱们须要依据理论业务场景来抉择,没法实用于所有业务场景。

2.3 多线程执行

不晓得你有没有做过这样的需要:统计无效订单有多少,有效订单有多少。

这种状况个别须要写两条sql,统计无效订单的sql如下:

select count(*) from order where status=1;

统计有效订单的sql如下:

select count(*) from order where status=0;

但如果在一个接口中,同步执行这两条sql效率会非常低。

这时候,能够改成成一条sql:

select count(*),status from ordergroup by status;

应用group by关键字分组统计雷同status的数量,只会产生两条记录,一条记录是无效订单数量,另外一条记录是有效订单数量。

但有个问题:status字段只有1和0两个值,反复度很高,区分度非常低,不能走索引,会全表扫描,效率也不高。

还有其余的解决方案不?

答:应用多线程解决。

咱们能够应用CompleteFuture应用两个线程异步调用统计无效订单的sql和统计有效订单的sql,最初汇总数据,这样可能晋升查问接口的性能。

2.4 缩小join的表

大部分的状况下,应用count(*)是为了实时统计总数量的。

但如果表自身的数据量不多,但join的表太多,也可能会影响count(*)的效率。

比方在查问商品信息时,须要依据商品名称、单位、品牌、分类等信息查问数据。

这时候写一条sql能够查出想要的数据,比方上面这样的:

select count(*)from product pinner join unit u on p.unit_id = u.idinner join brand b on p.brand_id = b.idinner join category c on p.category_id = c.idwhere p.name='测试商品' and u.id=123 and b.id=124 and c.id=125;

应用product表去join了unit、brand和category这三张表。

其实这些查问条件,在product表中都能查问出数据,没必要join额定的表。

咱们能够把sql改成这样:

select count(*)from productwhere name='测试商品' and unit_id=123 and brand_id=124 and category_id=125;

在count(*)时只查product单表即可,去掉多余的表join,让查问效率能够晋升不少。

2.5 改成ClickHouse

有些时候,join的表切实太多,没法去掉多余的join,该怎么办呢?

比方下面的例子中,查问商品信息时,须要依据商品名称、单位名称、品牌名称、分类名称等信息查问数据。

这时候依据product单表是没法查问出数据的,必须要去join:unit、brand和category这三张表,这时候该如何优化呢?

答:能够将数据保留到ClickHouse

ClickHouse是基于列存储的数据库,不反对事务,查问性能十分高,号称查问十几亿的数据,可能秒级返回。

为了防止对业务代码的嵌入性,能够应用Canal监听Mysqlbinlog日志。当product表有数据新增时,须要同时查问出单位、品牌和分类的数据,生成一个新的后果集,保留到ClickHouse当中。

查问数据时,从ClickHouse当中查问,这样应用count(*)的查问效率可能晋升N倍。

须要特地揭示一下:应用ClickHouse时,新增数据不要太频繁,尽量批量插入数据。

其实如果查问条件十分多,应用ClickHouse也不是特地适合,这时候能够改成ElasticSearch,不过它跟Mysql一样,存在深分页问题。

3 count的各种用法性能比照

既然说到count(*),就不能不说一下count家族的其余成员,比方:count(1)、count(id)、count(一般索引列)、count(未加索引列)。

那么它们有什么区别呢?

  • count(*) :它会获取所有行的数据,不做任何解决,行数加1。
  • count(1):它会获取所有行的数据,每行固定值1,也是行数加1。
  • count(id):id代表主键,它须要从所有行的数据中解析出id字段,其中id必定都不为NULL,行数加1。
  • count(一般索引列):它须要从所有行的数据中解析出一般索引列,而后判断是否为NULL,如果不是NULL,则行数+1。
  • count(未加索引列):它会全表扫描获取所有数据,解析中未加索引列,而后判断是否为NULL,如果不是NULL,则行数+1。

由此,最初count的性能从高到低是:

count(*) ≈ count(1) > count(id) > count(一般索引列) > count(未加索引列)

所以,其实count(*)是最快的。

意不意外,惊不惊喜?

千万别跟select * 搞混了