MySQL-技术专区-性能优化速记

Posted 2021-03-04 李博/Alexの技术海洋

优化简介

　　mysql数据库优化是多方面的，原则是减少系统的瓶颈，减少资源的占用，增加系统的反应速度。 在MySQL中，可以通过SHOW STATUS 语句查询一些MySQL的性能参数。如查询连接次数，可以执行如下语句： 

SHOW STATUS LIKE ‘Connections‘; 

如果要查询慢查询次数，可以执行如下语句： 

SHOW STATUS LIKE ‘Slow_queries‘; 

一些常用的性能参数如下： 

- Connections：连接MySQL服务器的次数； 

- Uptime：MySQL服务器的上线时间； 

- Slow_queries：慢查询的次数； 

- Com_select：查询操作的次数（select可以换insert，update，delete，分别查询插入、更新、删除的次数）。

　　MySQL数据库优化可以从三方面考虑，分别是优化查询、优化数据库结构、优化MySQL数据库。

优化查询

1. 分析查询语句。
2. 利用索引来加快查询速度。
3. 优化子查询。

分析查询语句

　　通过对查询语句的分析，可以了解查询语句的执行情况。MySQL中提供了EXPLAIN 和DESCRIBE 来分析查询语句。 

示例如下： 

EXPLAIN SELECT * FROM `user` WHERE username = ‘admin‘; 

结果如图示： 

几个参数说明一下： 

- id：SELECT识别 符。这是SELECT的查询序列号。 
- select_type：表示SELECT语句的类型。 
- table：表示查询的表。 
- type：表示表的连接类型。ALL表示 进行了全表扫描。这是最坏的结果。 
- possible_keys：指出MySQL能使用哪个索引在该表中找到行。如果为NULL，表示没有相关索引。 
- key：表示查询实际使用到的索引。 
- key_len：表示MySQL选择的索引字段按字节计算的长度。 
- ref：表示使用哪个列或常数与索引一起来查询记录。 
- rows：显示MySQL在表中进行查询时必须检查的行数。 
- Extra：表示MySQL在处理查询时的详细信息。

利用索引来加快查询速度

　　MySQL中提高性能的一个最有效的方式就是对数据表设计合理的索引。索引提供了高效的查询数据的方法，并且加快了查询速度。如分析查询语句中，显示的type为ALL 就是表示进行了全表扫描，没有使用索引的情况。对username 添加一个名为username_index 普通索引，再来分析查询语句，结果如图示： 

　　type类型变为ref，这表示从表中读取所有匹配的行，用于索引既不是UNIQUE也不是PRIMARY KEY 的情况，或者查询中使用了索引列左子集，即索引中左边的部分列组合。

　　使用索引有几种特殊情况，在这些情况下，有可能使用带有索引的字段查询时，索引并没有起效，下面介绍一下这几种特殊的情况。

使用LIKE关键字的查询语句。 
在使用LIKE关键字进行查询的语句中，如果匹配字符串的第一个字符为“%”，索引不会起作用。只有“%”不在第一个位置，索引才会起作用。

使用多列索引的查询语句。 
MySQL可以为多个字段创建索引。一个索引可以包括16个字段。对于多列索引，只有查询条件中使用了这些字段中的第一个字段时，索引才会起作用。

使用OR关键字的查询语句。 
查询语句的查询条件中只有OR关键字，且OR前后的两个条件中的列都是索引时，查询中才使用索引。否则，查询将不使用索引。

优化子查询

　　子查询可以一次性完成很多逻辑上需要多个步骤才能完成的SQL操作。子查询虽然可以使查询语句很灵活，但是执行效率不高。执行子查询时，MySQL需要为内层查询语句的查询结果建立一个临时表。然后外层查询语句从临时表中查询记录。查询完毕后，再撤销这些临时表。因此，子查询的速度会受到一定的影响。 
　　在MySQL中，可以使用连接（JOIN）查询来替代子查询。连接查询不需要建立临时表，其速度比子查询要快。

优化数据库结构

　　合理的数据库结构不仅可以使数据库占用更小的磁盘空间，而且能够使查询速度更快。数据库结构的设计，需要考虑数据冗余、查询和更新的速度、字段的数据类型是否合理等多方面的内容。

将字段很多的表分解成多个表

对于字段很多的表，如果有些字段的使用频率很低，可以将这些字段分离出来形成新表。因为当一个表的数据量很大时，会由于使用频率低的字段存在而变慢。

增加中间表

对于需要经常联合查询的表，可以建立中间表以提高查询效率。通过建立中间表，把需要经常联合查询的数据插入到中间表中，然后将原来的联合查询改为对中间表的查询，以此来提高查询效率。

增加冗余字段

设计数据库表时应尽量遵循范式理论的规约，尽可能减少冗余字段，让数据库设计看起来精致、优雅。但是，合理地加入冗余字段可以提高查询速度。

优化插入记录的速度

插入记录时，影响插入速度的主要是索引、唯一性校验、一次插入记录条数等。可以分别对此进行针对性优化。

分析表、检查表和优化表

　　MySQL提供了分析表、检查表和优化表的语句。分析表主要是分析关键字的分布；检查表主要是检查表是否存在错误；优化表主要是消除删除或者更新造成的空间浪费。

1. 分析表：ANALYZE TABLE 表名；

2. 检查表：CHECK TABLE 表名；

3. 优化表：OPTIMIZE TABLE 表名；（只能优化表中的VARCHAR、BLOB或TEXT类型的字段）

　　上述的这三个方法，数据库系统都会自动对表加一个只读锁。在分析表期间，只能读取表中的记录，不能更新和插入记录。在多数场景下，不需要使用优化表，即使对可变长度的行进行了大量的更新，也不需要经常运行，每周一次或每月一次即可，并且只需要对特定的表运行。

优化MySQL服务器

优化服务器硬件

服务器的硬件性能直接决定着MySQL数据库的性能。硬件的性能瓶颈，也决定了数据库的运行速度和效率。一般常用的优化服务器硬件的方法如下： 
1. 配置较大的内存。 
2. 配置高速磁盘系统，以减少读盘的等待时间，提高响应速度。 
3. 合理分布磁盘I/O，把磁盘I/O分散在多个设备上，以减少资源竞争，提高并行操作能力。 
4. 配置多处理器，MySQL是多线程的数据库，多处理器可同时执行多个线程。

优化MySQL的参数

通过优化MySQL的参数可以提高资源利用率，从而达到提高MySQL服务器性能的目的。 
MySQL服务的配置参数都在my.cnf或者my.ini文件的[MySQLd]组中。其中：

• key_buffer_size:表示索引缓冲区的大小。索引缓冲区所有的线程共享。合理的缓冲区大小可以更好处理索引。

• table_cache:表示同时打开表的个数。

• query_cache_size:表示查询缓冲区的大小。

• innodb_buffer_pool_size:表示InnoDB类型的表和索引的最大缓存。值越大，查询的速度就会越快。

• max_connections:表示最大连接数，该值不是越大越好，过多的连接数可能会导致MySQL服务器僵死。 
  ……其它略。

补充

1.索引是不是越多越好？ 
合理的索引可以提高查询速度，但是索引也不是越多越好。在执行插入语句前，MySQL要为新插入的记录建立索引，所以过多的索引会导致插入操作变慢。 
2. 如何使用查询缓冲区？ 
查询缓冲区可以提高查询速度，但是只适合查询语句比较多、更新语句比较少的情况，具体方式参照优化MySQL参数。