• 浅谈MySQL的优化


      平时在开发中大多在写业务逻辑,很少关注于底层sql的执行效率,大多能交给batis的mapper做的就交给它去做。

      然而这些天越来越发现,大家还是很愿意手写sql的,往往一段业务逻辑,可以用稍微复杂一些的sql直接查询到,避免了代码中多次访问数据库(当然,我觉得如果sql太过复杂也不是很好,也许性能更好,但对于逻辑的更改和扩展都是不小的负担,这个还是要权衡一下),通过手写sql,可以提高一些查询性能也是不错的。

      今天在开发过程中遇到了一个情景,对于多个团队id的一个Set传给Mysql(sql中用的in的方式)作为查询条件。之前仅仅用了tk-mybatis的Example的inAnd方法,后来想自己写一下看看性能如何,于是改了mapper中的sql,使用了in标签实现。

      但是在explain的时候发现,mysql居然没有用到in的列所建立的索引,这就让我很迷惑了,印象中并没有哪里说到过in可以使索引失效的。

      后来通过交流和测试才发现,原来是mysql底层做了优化,在他认为in中数据量不大,使用索引并不会带来更小开销的情况下,便不会使用索引。这一点其实还是很智能的,我也想借此机会总结一下之前看到过,学习过的一些mysql优化知识,希望平时能学以致用吧。

    一.优化的策略

    1. 引擎选择(主要针对于MyISAM和InnoDB)
    • 首先是区别:
      MyISAM是非事务安全型的, 而InnoDB是事务安全型的。
      MyISAM锁的粒度是表级, 而InnoDB支持行级锁定。
      MyISAM支持全文类型索引, 而InnoDB不支持全文索引。
      MyISAM相对简单, 所以在效率上要优于InnoDB, 小型应用 可以考虑使用 MyISAM。
      MyISAM表是保存成文件的形式, 在跨平台的数据转移中 使用 MyISAM存储会省去不少的麻烦。
      InnoDB表比MyISAM表更安全, 可以在保证数据不会丢失的情况下, 切换非事务表到事务表(alter table tablename
      type=innodb) 。
    • 然后是使用场景:
      MyISAM管理非事务表。 它提供高速存储和检索, 以及全文搜索能力 。 如果应用 中 需要执行大量的SELECT查询, 那
      么MyISAM是更好的选择。
      InnoDB用 于事务处理应用 程序, 具有众多特性, 包括ACID事务支持。 如果应用 中 需要执行大量的INSERT或UPDATE操
      作, 则应该使用 InnoDB, 这样可以提高多用 户并发操作的性能。
    2. 正确使用索引
    • 适合建立的:where子句,连接子句,order by,group by, distinct 后,不要再select列加。
    • 如果数据很少更新,并且查询字段不多,可以考虑索引覆盖。
    • 索引值应该不相同,唯一值时效果最好,大量重复效果很差
    • 使用短索引,指定前缀长度char(50)的前20,30值唯一例:文件名;索引缓存一定(小)时,存的索引多,消耗IO更小,能提高查找速度
    • 最左前缀n列索引,最左列的值匹配,更快。
    • like查询,索引会失效,尽量少用like;or,计算操作,函数,数据类型转换等都会使索引失效。
    • 多用简单句,避免临时表过多。
    • 能用union all就不用union(union会多排序和去重的花销)
    • 索引本身占空间,并且维护代价高,不是越多越好。
    3. 避免使用SELECT *
    • 返回结果过多,降低查询的速度
    • 过多的返回结果,会增大服务器返回给端的数据传输量。例:网络传输速度面,弱网络环境下,容易造成请求失效

    二、其他硬件优化

    1. Linux内核用内存开缓存存放数据
    • 写文件:文件延迟写入机制,先把文件存放到缓存,达到一定程度写进硬盘
    • 读文件:同时读文件到缓存,下次需要相同文件直接从缓存中取,而不是从硬盘取
    2. 增加应用缓存
    • 本地缓存:数据防盗服务器内存的文件中
    • 分布式缓存:Redis, Mencache 读写性能非常高,QPS(每秒查询请求数)每秒达到1W以上;数据持久化用Redis,不持久化两者都可以 

    三、架构优化

     这个我听了一下EP的分享,也看到很多种架构模型,但是还是由于自己经验太少,很多还是听不太明白,总结一下看到过的方法吧:

    1. 分表
    • 水平拆分:数据分成多个表拆分后的每张表的表头相同

    • 垂直拆分:字段分成多个表

    • 插入数据、更新数据、删除数据、查询数据时:MyISAM MERGE存储引擎,多个表合成一个表 InnoDB用alter table,变成MyISAM存储引擎,然后MEGRE

    • 表更大的话就需要分库了

    2. 读写分离
    • 读是一些机器,写是一些机器,二进制文件的主从复制,延迟解决方案。
    • 数据库压力大了,可以把读和写拆开,对应主从服务器,主服务器写操作、从服务器是读操作。
    • 主服务器写操作的同时,同步到从服务器,保持数据完整性——主从复制

    • 主从复制原理:基于主服务器的二进制日志(binlog)跟踪所有的对数据库的完整更改实现。要实现主从复制,必须在主服务器上启动二进制日志,主从复制是异步复制,三个线程参与:主服务器一个线程(IO线程)、从服务器两个(IO线程和SQL线程)

    • 主从复制过程:

    • a. 从数据库,执行start slave开启主从复制;

    • b. 从数据库IO线程会通过主数据库授权的用户请求连接主数据库,并请求主数据库的binlog日志的指定位置,change master命令指定日志文件位置

    • c. 主数据库收到IO请求,负责复制的IO线程跟据请求读取的指定binlog文件返回给从数据库的IO线程,返回的信息除了日志文件,还有本次返回的日志内容在binlog文件名称和位置

    • d. 从数据库获取的内容和位置(binlog),写入到(从数据库)relaylog中继日志的最末端,并将新的binlog文件名和位置记录到master-info文件,方便下次读取主数据库的binlog日志,指定位置,方便定位

    • e. 从数据库SQL线程,实时检测本地relaylog新增内容,解析为SQL语句,执行。

    • 弊端:延迟

    • 主从复制延迟解决方案:
    • a. 定位问题:延迟瓶颈,IO压力大,升级硬件,换成SSD
    • b. 单线程从relaylog执行MySQL语句延迟,换成MySQL5.6以上版本多线程,或者Tungsten第三方并行复制工具
    • c. 都不行,直接分库
    3. 分库
    • 这一部分网上的资料也很多,但是由于自己确实经验缺乏,先不做整理了。(现在觉得,复制却不能消化的是没有意义的)

    四、其他

      我能想到的就是:慢查询的记录(当然包括一些参数的设定);explain语句进行分析(分析出的结果表要详细了解每一列的含义);show profile查看每一个小环节的性能消耗,可以定位到具体的一步。

    写在最后:其实平时开发过程中还是应该多关注一下底层实现,虽然现在的开发框架很多,许多工具都帮我们做了底层的封装和优化,但是我们并不能因此丧失了这部分能力。如同我们可以借助单车、汽车多样出行,但当堵车的时候,还是要有徒步的能力。真正理解,才能做得更完善,我真的还有很长的路要走。

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