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阿里P8架构师谈:MySQL慢查询优化、索引优化、以及表等优化总结

MySQL数据库常见的两个瓶颈是:CPU和I/O的瓶颈。我们可以用mpstat, iostat, sar和vmstat来查看系统的性能状态。除了服务器硬件的性能瓶颈,对于MySQL系统本身,我们可以使用工具来优化数据库的性能。

作者:优知学院来源:今日头条|2018-09-12 20:12

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阿里P8架构师谈:MySQL慢查询优化、索引优化、以及表等优化总结

MySQL优化概述

MySQL数据库常见的两个瓶颈是:CPU和I/O的瓶颈。

CPU在饱和的时候一般发生在数据装入内存或从磁盘上读取数据时候

磁盘I/O瓶颈发生在装入数据远大于内存容量的时候,如果应用分布在网络上,那么查询量相当大的时候那么平瓶颈就会出现在网络上。

我们可以用mpstat, iostat, sar和vmstat来查看系统的性能状态。除了服务器硬件的性能瓶颈,对于MySQL系统本身,我们可以使用工具来优化数据库的性能。

MySQL优化方案

Mysql的优化,大体可以分为三部分:索引的优化,sql语句的优化,表的优化

阿里P8架构师谈:MySQL慢查询优化、索引优化、以及表等优化总结

索引优化

1.索引

一般的应用系统,读写比例在10:1左右,而且插入操作和一般的更新操作很少出现性能问题,在生产环境中,我们遇到最多的也是最容易出现问题的,还是一些复杂的查询操作,因此对查询语句的优化是重中之重,加速查询最好的方法就是索引。

索引:简单的说,相当于图书的目录,可以帮助用户快速的找到需要的内容。

在MySQL中也叫做“键”,是存储引擎用于快速找到记录的一种数据结构。能够大大提高查询效率。特别是当数据量非常大,查询涉及多个表时,使用索引往往能使查询速度加快成千上万倍。

总结:索引的目的在于提高查询效率,与我们查询图书所用的目录是一个道理:先定位到章,然后定位到该章下的一个小结,然后找到页数。相似的例子还有:查字典,查地图等。

2.索引类型

  • 普通索引

是最基本的索引,它没有任何限制。

  • 唯一索引
与前面的普通索引类似,不同的就是:索引列的值必须唯一,但允许有空值。如果是组合索引,则列值的组合必须唯一。
  • 组合索引
指多个字段上创建的索引,只有在查询条件中使用了创建索引时的第一个字段,索引才会被使用。
  • 主键索引

是一种特殊的唯一索引,一个表只能有一个主键,不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引

  • 全文索引

主要用来查找文本中的关键字,而不是直接与索引中的值相比较。fulltext索引跟其它索引大不相同,它更像是一个搜索引擎,而不是简单的where语句的参数匹配。fulltext索引配合match against操作使用,而不是一般的where语句加like。它可以在create table,alter table ,create index使用,不过目前只有char、varchar,text 列上可以创建全文索引。值得一提的是,在数据量较大时候,现将数据放入一个没有全局索引的表中,然后再用CREATE index创建fulltext索引,要比先为一张表建立fulltext然后再将数据写入的速度快很多。

3.索引优化

  • 只要列中含有NULL值,就最好不要在此例设置索引,复合索引如果有NULL值,此列在使用时也不会使用索引
  • 尽量使用短索引,如果可以,应该制定一个前缀长度
  • 对于经常在where子句使用的列,最好设置索引,这样会加快查找速度
  • 对于有多个列where或者order by子句的,应该建立复合索引
  • 对于like语句,以%或者‘-’开头的不会使用索引,以%结尾会使用索引
  • 尽量不要在列上进行运算(函数操作和表达式操作)
  • 尽量不要使用not in和<>操作

 

SQL慢查询的优化

阿里P8架构师谈:MySQL慢查询优化、索引优化、以及表等优化总结

1.如何捕获低效sql

1)slow_query_log

这个参数设置为ON,可以捕获执行时间超过一定数值的SQL语句。

2)ong_query_time

当SQL语句执行时间超过此数值时,就会被记录到日志中,建议设置为1或者更短。

3)slow_query_log_file

记录日志的文件名。

4)log_queries_not_using_indexes

这个参数设置为ON,可以捕获到所有未使用索引的SQL语句,尽管这个SQL语句有可能执行得挺快。

2.慢查询优化的基本步骤

1)先运行看看是否真的很慢,注意设置SQL_NO_CACHE

2)where条件单表查,锁定最小返回记录表。这句话的意思是把查询语句的where都应用到表中返回的记录数最小的表开始查起,单表每个字段分别查询,看哪个字段的区分度最高

3)explain查看执行计划,是否与1预期一致(从锁定记录较少的表开始查询)

4)order by limit 形式的sql语句让排序的表优先查

5)了解业务方使用场景

6)加索引时参照建索引的几大原则

7)观察结果,不符合预期继续从1开始分析

2.优化原则

  • 查询时,能不要*就不用*,尽量写全字段名
  • 大部分情况连接效率远大于子查询
  • 多使用explain和profile分析查询语句
  • 查看慢查询日志,找出执行时间长的sql语句优化
  • 多表连接时,尽量小表驱动大表,即小表 join 大表
  • 在千万级分页时使用limit
  • 对于经常使用的查询,可以开启缓存

数据库表优化

  • 表的字段尽可能用NOT NULL
  • 字段长度固定的表查询会更快
  • 把数据库的大表按时间或一些标志分成小表
  • 将表拆分

数据表拆分:主要就是垂直拆分和水平拆分。

水平切分:将记录散列到不同的表中,各表的结构完全相同,每次从分表中查询, 提高效率。

垂直切分:将表中大字段单独拆分到另外一张表, 形成一对一的关系。

总之:

Mysql的优化主要就在于:索引的优化,sql语句的优化,表的优化,在高并发网络环境下,除了优化数据库外,还会涉及到分布式缓存,CDN,数据库读写分离等高并发优化技术。

以上就是MySQL的优化技术方案,以下是最新阿里P8架构师谈架构设计系列

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【责任编辑:庞桂玉 TEL:(010)68476606】

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