MYSQL-查询缓存

Posted 2021-11-28

查询的执行路径

过程：

数据默认是放在磁盘上的文件，如果我们每次查询都要去磁盘上查找，效率是非常低下的。但是我们把查询过的数据放在缓存中，让内存代替磁盘来进行查询，那么效率是非常高的。

1、客户端通过与服务器之间的通信协议，微软的SQLserver有SQLserver的协议，Oracle有Oracle的协议，mysql有MySQL的协议。
2、通过协议连接之后，客户端向服务器发送一个select的查询，如果服务器的缓存是打开的，那么服务器先去缓存空间中查找，如果有，则直接返回给用户。毫无疑问，这样的查询速度是最快的。
3、如果缓存空间没有，则服务器对客户发送的指令进行解析，请求的sql语句会生成一个解析树，通过语法分析，从左到右一个字符一个字符的输入，根据构词规则识别单词，识别sql语句中的关键字和非关键字，然后进行语法解析，判断这个SQL语句是否满足MySQL语法规则，如果语法不对，则会返回报错信息，提示用户报错
如果语法正确，则会检查解析的语句是否合法，如检查查询的表明，字段是否正确，是否有有对应的查询权限，然后生成新的解析树。
4、查询优化器会查询语句中是否有很好的查询方法，比如，索引。
5、如果有，则将SQL语句转换为执行计划，交给查询执行引擎，
6、查询执行引擎根据这个执行计划来完成整个查询。
7、调用API接口，连接到数据库，将要查询的数据从硬盘中读取出来
8、将查询的数据一份返回给客户端，一份存在缓存空间。
这样查询的整个过成就结束了

查询缓存

查询缓存（ Query Cache ）原理

查询缓存是通过hash来进行查询的
我们键入select指令的时候，系统会对这条语句进行hash运算，得到一串hash值，然后用这串hash值在缓存空间中寻找是否有同样的hash值，如果有，则返回给用户，如果没有，则执行查询工作

    注意：
    hash运算具有特殊性质：雪崩效应， 当你键入同样的SQL语句的时候，虽然两次键入的SQL语句返回的结果是相同的，但是，一旦多键入一个空格，或者其他字符，则生成的hash值则完全不一样，所以，它不会去缓存空间中寻找。

缓存SELECT操作或预处理查询的结果集和SQL语句，当有新的SELECT语句或预处理查询语句请求，先去查询缓存，判断是否存在可用的记录集，判断标准：与缓存的SQL语句，是否完全一样，区分大小写

优缺点

    不需要对SQL语句做任何解析和执行，当然语法解析必须通过在先，直接从Query Cache中获得查询结果，提高查询性能
    查询缓存的判断规则，不够智能，也即提高了查询缓存的使用门槛，降低其效率；
    查询缓存的使用，会增加检查和清理Query Cache中记录集的开销 

不会被缓存的数据

1、查询语句中加了SQL_NO_CACHE参数
2、查询语句中含有获得值的函数，包含自定义函数，如：
NOW()、CURDATE()、GET_LOCK()、RAND()、CONVERT_TZ()等
3、对系统数据库的查询：mysql、information_schema 查询语句中使用SESSION级别变量或存储过程中的局部变量
4、查询语句中使用了LOCK IN SHARE MODE、FOR UPDATE的语句，查询语句中类似SELECT …INTO 导出数据的语句
5、对临时表的查询操作；存在警告信息的查询语句；不涉及任何表或视图的查询语句；某用户只有列级别权限的查询语句
6、事务隔离级别为Serializable时，所有查询语句都不能缓存

查询缓存相关的服务器变量

show variables like ‘query_cache%‘; 查询缓存变量

以下四个及时服务器变量也是服务器选项

query_cache_min_res_unit：

查询缓存中内存块的最小分配单位，默认4k，较小值会减少浪费，但会导致更频繁的内存分配操作，较大值会带来浪费，会导致碎片过多，内存不足

query_cache_limit：

单个查询结果能缓存的最大值，默认为1M，对于查询结果过大而无法缓存的语句，建议使用SQL_NO_CACHE

query_cache_size：

查询缓存总共可用的内存空间；单位字节，必须是1024的整数倍，最小值40KB，低于此值有警报

query_cache_wlock_invalidate：

如果某表被其它的会话锁定，是否仍然可以从查询缓存中返回结果，默认值为OFF，表示可以在表被其它会话锁定的场景中继续从缓存返回数据；ON则表示不允许

query_cache_type：

是否开启缓存功能，取值为ON, OFF, DEMAND

设置缓存变量

将query_cache_size设置为5M

需要注意的是，用SQL语句是只能以字节为单位

需要注意的是，用SQL语句是只能以字节为单位
写入配置文件可以使用M单位
set global query_cache_size=512000;
vim my.conf
query_cache_size=5M
重启服务即可

设置query_cache_type为启动

vim my.conf
query_cache_type=ON
重启服务即可

查看缓存状态

查询缓存相关的状态变量：SHOW GLOBAL STATUS LIKE ‘Qcache%‘;

Qcache_free_blocks：       处于空闲状态 Query Cache中内存 Block 数
Qcache_total_blocks：      Query Cache 中总Block ，当Qcache_free_blocks相对此值较大时，可能用内存碎片，执行FLUSH QUERY CACHE清理碎片
Qcache_free_memory：       处于空闲状态的 Query Cache 内存总量
Qcache_hits：              Query Cache 命中次数
Qcache_inserts：           向 Query Cache 中插入新的 Query Cache 的次数，即没有命中的次数
Qcache_lowmem_prunes：     记录因为内存不足而被移除出查询缓存的查询数
Qcache_not_cached：        没有被 Cache 的 SQL 数，包括无法被 Cache 的 SQL 以及由于 query_cache_type 设置的不会被 Cache 的 SQL语句
Qcache_queries_in_cache：  在 Query Cache 中的 SQL 数量