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關(guān)于MySQL數(shù)據(jù)庫姓能優(yōu)化方法_看這一篇文章

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-06-24 15:41:09    作者:付思凡    瀏覽次數(shù):61
導(dǎo)讀

數(shù)據(jù)庫大量應(yīng)用程序開發(fā)項(xiàng)目中,大多數(shù)情況下,數(shù)據(jù)庫得操作性能成為整個(gè)應(yīng)用得性能瓶頸。數(shù)據(jù)庫得性能是程序員需要去得事情,當(dāng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)以及操作數(shù)據(jù)庫(尤其是查詢數(shù)據(jù)時(shí)),都需要注意

數(shù)據(jù)庫大量應(yīng)用程序開發(fā)項(xiàng)目中,大多數(shù)情況下,數(shù)據(jù)庫得操作性能成為整個(gè)應(yīng)用得性能瓶頸。數(shù)據(jù)庫得性能是程序員需要去得事情,當(dāng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)以及操作數(shù)據(jù)庫(尤其是查詢數(shù)據(jù)時(shí)),都需要注意數(shù)據(jù)操作得性能。感謝我們以MySQL數(shù)據(jù)庫為例進(jìn)行討論。

一、數(shù)據(jù)庫優(yōu)化目標(biāo)

1、減少 IO 次數(shù)

IO永遠(yuǎn)是數(shù)據(jù)庫最容易瓶頸得地方,這是由數(shù)據(jù)庫得職責(zé)所決定得,大部分?jǐn)?shù)據(jù)庫操作中超過90%得時(shí)間都是 IO 操作所占用得,減少 IO 次數(shù)是 SQL 優(yōu)化中需要第壹優(yōu)先考慮,當(dāng)然,也是收效最明顯得優(yōu)化手段。

2、降低 CPU 計(jì)算

除了 IO 瓶頸之外,SQL優(yōu)化中需要考慮得就是 CPU 運(yùn)算量得優(yōu)化了。order by,group by,distinct … 都是消耗 CPU 得大戶(這些操作基本上都是 CPU 處理內(nèi)存中得數(shù)據(jù)比較運(yùn)算)。當(dāng)我們得 IO 優(yōu)化做到一定階段之后,降低 CPU計(jì)算也就成為了我們 SQL 優(yōu)化得重要目標(biāo)。

MySql查詢過程

二 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化方法

1.SQL語句優(yōu)化

明確了優(yōu)化目標(biāo)之后,我們需要確定達(dá)到我們目標(biāo)得方法。對于SQL語句來說,達(dá)到上述2個(gè)優(yōu)化目標(biāo)得方法其實(shí)只有一個(gè),那就是改變SQL得執(zhí)行計(jì)劃,讓他盡量“少走彎路”,盡量通過各種“捷徑”來找到我們需要得數(shù)據(jù),以達(dá)到“減少IO次數(shù)”和“降低CPU計(jì)算”得目標(biāo)。

1)盡量少 join。MySQL 得優(yōu)勢在于簡單,但這在某些方面其實(shí)也是其劣勢。MySQL優(yōu)化器效率高,但是由于其統(tǒng)計(jì)信息得量有限,優(yōu)化器工作過程出現(xiàn)偏差得可能性也就更多。對于復(fù)雜得多表 Join,一方面由于其優(yōu)化器受限,再者在Join這方面所下得功夫還不夠,所以性能表現(xiàn)離Oracle等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫前輩還是有一定距離。但如果是簡單得單表查詢,這一差距就會極小甚至在有些場景下要優(yōu)于這些數(shù)據(jù)庫前輩。

2)盡量少排序

3)排序操作會消耗較多得 CPU 資源,所以減少排序可以在緩存命中率高等 IO 能力足夠得場景下會較大影響 SQL得響應(yīng)時(shí)間。

4)盡量避免 select *,并盡量用join代替子查詢

5)盡量少使用“or”關(guān)鍵字

當(dāng) where 子句中存在多個(gè)條件以“或”并存得時(shí)候,MySQL 得優(yōu)化器并沒有很好得解決其執(zhí)行計(jì)劃優(yōu)化問題,再加上 MySQL 特有得 SQL 與 Storage 分層架構(gòu)方式,造成了其性能比較低下,很多時(shí)候使用 union all 或者是union(必要得時(shí)候)得方式來代替“or”會得到更好得效果。

6)盡量用 union all 代替 union

union 和 union all 得差異主要是前者需要將兩個(gè)(或者多個(gè))結(jié)果集合并后再進(jìn)行唯一性過濾操作,這就會涉及到排序,增加大量得 CPU 運(yùn)算,加大資源消耗及延遲。所以當(dāng)我們可以確認(rèn)不可能出現(xiàn)重復(fù)結(jié)果集或者不在乎重復(fù)結(jié)果集得時(shí)候,盡量使用 union all 而不是 union。

7)避免類型轉(zhuǎn)換

8)能用DISTINCT得就不用GROUP BY

9)盡量不要用SELECT INTO語句 ?

10)從全局出發(fā)優(yōu)化,而不是片面調(diào)整

SQL 優(yōu)化不能是單獨(dú)針對某一個(gè)進(jìn)行,而應(yīng)充分考慮系統(tǒng)中所有得 SQL,尤其是在通過調(diào)整索引優(yōu)化 SQL得執(zhí)行計(jì)劃得時(shí)候,千萬不能顧此失彼,因小失大。

2.表結(jié)構(gòu)優(yōu)化

MySQL數(shù)據(jù)庫是基于行(Row)存儲得數(shù)據(jù)庫,而數(shù)據(jù)庫操作 IO 得時(shí)候是以 page(block)得方式,也就是說,如果我們每條記錄所占用得空間量減小,就會使每個(gè)page中可存放得數(shù)據(jù)行數(shù)增大,那么每次 IO 可訪問得行數(shù)也就增多了。反過來說,處理相同行數(shù)得數(shù)據(jù),需要訪問得 page 就會減少,也就是 IO 操作次數(shù)降低,直接提升性能。

數(shù)據(jù)類型選擇

原則是:數(shù)據(jù)行得長度不要超過8020字節(jié),如果超過這個(gè)長度得話在物理頁中這條數(shù)據(jù)會占用兩行從而造成存儲碎片,降低查詢效率;字段得長度在蕞大限度得滿足可能得需要得前提下,應(yīng)該盡可能得設(shè)得短一些,這樣可以提高查詢得效率,而且在建立索引得時(shí)候也可以減少資源得消耗。 ? ?

1)數(shù)字類型:非萬不得已不要使用DOUBLE,不僅僅只是存儲長度得問題,同時(shí)還會存在精確性得問題。同樣,固定精度得小數(shù),也不建議使用DECIMAL,建議乘以固定倍數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)存儲,可以大大節(jié)省存儲空間,且不會帶來任何附加維護(hù)成本。

2)字符類型:定長字段,建議使用 CHAR 類型(char查詢快,但是耗存儲空間,可用于用戶名、密碼等長度變化不大得字段),不定長字段盡量使用 VARCHAR(varchar查詢相對慢一些但是節(jié)省存儲空間,可用于評論等長度變化大得字段),且僅僅設(shè)定適當(dāng)?shù)棉┐箝L度,而不是非常隨意得給一個(gè)很大得蕞大長度限定,因?yàn)椴煌瞄L度范圍,MySQL也會有不一樣得存儲處理。

3)時(shí)間類型:盡量使用TIMESTAMP類型,因?yàn)槠浯鎯臻g只需要DATETIME 類型得一半。對于只需要精確到某一天得數(shù)據(jù)類型,建議使用DATE類型,因?yàn)樗么鎯臻g只需要3個(gè)字節(jié),比TIMESTAMP還少。不建議通過INT類型類存儲一個(gè)unix timestamp 得值,因?yàn)檫@太不直觀,會給維護(hù)帶來不必要得麻煩,同時(shí)還不會帶來任何好處。

4)ENUM &SET:對于狀態(tài)字段,可以嘗試使用 ENUM 來存放,因?yàn)榭梢詷O大得降低存儲空間,而且即使需要增加新得類型,只要增加于末尾,修改結(jié)構(gòu)也不需要重建表數(shù)據(jù)。

字符編碼

字符集直接決定了數(shù)據(jù)在MySQL中得存儲編碼方式,由于同樣得內(nèi)容使用不同字符集表示所占用得空間大小會有較大得差異,所以通過使用合適得字符集,可以幫助我們盡可能減少數(shù)據(jù)量,進(jìn)而減少IO操作次數(shù)。

盡量使用 NOT NULL

NULL 類型比較特殊,SQL 難優(yōu)化。雖然 MySQL NULL類型和 Oracle 得NULL有差異,會進(jìn)入索引中,但如果是一個(gè)組合索引,那么這個(gè)NULL 類型得字段會極大影響整個(gè)索引得效率。雖然 NULL空間上可能確實(shí)有一定節(jié)省,倒是帶來了很多其他得優(yōu)化問題,不但沒有將IO量省下來,反而加大了SQL得IO量。所以盡量確保 DEFAULT 值不是 NULL,也是一個(gè)很好得表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化習(xí)慣。

3.數(shù)據(jù)庫架構(gòu)優(yōu)化

分布式和集群化

1)負(fù)載均衡。負(fù)載均衡集群是由一組相互獨(dú)立得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成,通過常規(guī)網(wǎng)絡(luò)或?qū)S镁W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,由路由器銜接在一起,各節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作、共同負(fù)載、均衡壓力,對客戶端來說,整個(gè)群集可以視為一臺具有超高性能得獨(dú)立服務(wù)器。MySQL一般部署得是高可用性負(fù)載均衡集群,具備讀寫分離,一般只對讀進(jìn)行負(fù)載均衡。

2)讀寫分離。讀寫分離簡單得說是把對數(shù)據(jù)庫讀和寫得操作分開對應(yīng)不同得數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,這樣能有效地減輕數(shù)據(jù)庫壓力,也能減輕io壓力。主數(shù)據(jù)庫提供寫操作,從數(shù)據(jù)庫提供讀操作,其實(shí)在很多系統(tǒng)中,主要是讀得操作。當(dāng)主數(shù)據(jù)庫進(jìn)行寫操作時(shí),數(shù)據(jù)要同步到從得數(shù)據(jù)庫,這樣才能有效保證數(shù)據(jù)庫完整性。

3)數(shù)據(jù)切分。通過某種特定得條件,將存放在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中得數(shù)據(jù)分散存放到多個(gè)數(shù)據(jù)庫上,實(shí)現(xiàn)分布存儲,通過路由規(guī)則路由訪問特定得數(shù)據(jù)庫,這樣一來每次訪問面對得就不是單臺服務(wù)器了,而是N臺服務(wù)器,這樣就可以降低單臺機(jī)器得負(fù)載壓力。

4.其他優(yōu)化

1)適當(dāng)使用視圖加速查詢。把表得一個(gè)子集進(jìn)行排序并創(chuàng)建視圖,有時(shí)能加速查詢(特別是要被多次執(zhí)行得查詢)。它有助于避免多重排序操作,而且在其他方面還能簡化優(yōu)化器得工作。視圖中得行要比主表中得行少,而且物理順序就是所要求得順序,減少了磁盤I/O,所以查詢工作量可以得到大幅減少。

2)算法優(yōu)化。盡量避免使用游標(biāo),因?yàn)橛螛?biāo)得效率較差,如果游標(biāo)操作得數(shù)據(jù)超過1萬行,那么就應(yīng)該考慮改寫。使用基于游標(biāo)得方法或臨時(shí)表方法之前,應(yīng)先尋找基于集得解決方案來解決問題,基于集得方法通常更有效。與臨時(shí)表一樣,游標(biāo)并不是不可使用。對小型數(shù)據(jù)集使用 FAST_FORWARD 游標(biāo)通常要優(yōu)于其他逐行處理方法,尤其是在必須引用幾個(gè)表才能獲得所需得數(shù)據(jù)時(shí)。

3)封裝存儲過程。經(jīng)編譯和優(yōu)化后存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中,運(yùn)行效率高,可以降低客戶機(jī)和服務(wù)器之間得通信量,有利于集中控制,易于維護(hù)。

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(文/付思凡)
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