作者：Bruce Dou
原文地址：https://blog.eood.cn/mysql
MYSQL 應(yīng)該是最流行了 WEB 后端數(shù)據(jù)庫。WEB 開發(fā)語言最近發(fā)展很快完慧，PHP， Ruby, Python, Java 各有特點(diǎn)仰禀，雖然 NOSQL 最近越來越多的被提到甜攀，但是相信大部分架構(gòu)師還是會(huì)選擇 MYSQL 來做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
MYSQL 如此方便和穩(wěn)定阱持，以至于我們?cè)陂_發(fā) WEB 程序的時(shí)候很少想到它夭拌。即使想到優(yōu)化也是程序級(jí)別的，比如衷咽，不要寫過于消耗資源的 SQL 語句鸽扁。但是除此之外，在整個(gè)系統(tǒng)上仍然有很多可以優(yōu)化的地方镶骗。
- 選擇合適的存儲(chǔ)引擎: INNODB
--
除非你的數(shù)據(jù)表使用來做只讀或者全文檢索 (相信現(xiàn)在提到全文檢索桶现，沒人會(huì)用 MYSQL 了)，你應(yīng)該默認(rèn)選擇 INNODB 鼎姊。
你自己在測試的時(shí)候可能會(huì)發(fā)現(xiàn) MYISAM 比 INNODB 速度快骡和，這是因?yàn)椋?MYISAM 只緩存索引相赁，而 INNODB 緩存數(shù)據(jù)和索引，MYISAM 不支持事務(wù)即横。但是 如果你使用 **innodb_flush_log_at_trx_commit = 2 **可以獲得接近的讀取性能 (相差百倍) 噪生。
1.1 如何將現(xiàn)有的 MYISAM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換為 INNODB:
mysql -u [USER_NAME] -p -e "SHOW TABLES IN [DATABASE_NAME];" | tail -n +2 | xargs -I '{}' echo "ALTER TABLE {} ENGINE=INNODB;" > alter_table.sql
perl -p -i -e 's/(search_[a-z_]+ ENGINE=)INNODB/\1MYISAM/g' alter_table.sql
mysql -u [USER_NAME] -p [DATABASE_NAME] < alter_table.sql
1.2 為每個(gè)表分別創(chuàng)建 INNODB FILE：
innodb_file_per_table=1
這樣可以保證 ibdata1 文件不會(huì)過大，失去控制东囚。尤其是在執(zhí)行 mysqlcheck -o –all-databases 的時(shí)候跺嗽。
- 保證從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，講數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中
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2.1 足夠大的innodb_buffer_pool_size
推薦將數(shù)據(jù)完全保存在 innodb_buffer_pool_size 页藻，即按存儲(chǔ)量規(guī)劃 innodb_buffer_pool_size 的容量桨嫁。這樣你可以完全從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，最大限度減少磁盤操作份帐。
2.1.1 如何確定 innodb_buffer_pool_size 足夠大璃吧，數(shù)據(jù)是從內(nèi)存讀取而不是硬盤？
方法 1
mysql> SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'innodb_buffer_pool_pages_%';
+----------------------------------+--------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------------+--------+
| Innodb_buffer_pool_pages_data | 129037 |
| Innodb_buffer_pool_pages_dirty | 362 |
| Innodb_buffer_pool_pages_flushed | 9998 |
| Innodb_buffer_pool_pages_free | 0 | !!!!!!!!
| Innodb_buffer_pool_pages_misc | 2035 |
| Innodb_buffer_pool_pages_total | 131072 |
+----------------------------------+--------+
6 rows in set (0.00 sec)
發(fā)現(xiàn) Innodb_buffer_pool_pages_free為 0废境，則說明 buffer pool 已經(jīng)被用光畜挨，需要增大 innodb_buffer_pool_size
INNODB 的其他幾個(gè)參數(shù)
- innodb_additional_mem_pool_size = 1/200 of buffer_pool
- innodb_max_dirty_pages_pct 80%
方法 2
或者用 iostat -d -x -k 1 命令，查看硬盤的操作噩凹。
2.1.2 服務(wù)器上是否有足夠內(nèi)存用來規(guī)劃
執(zhí)行 echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches 清除操作系統(tǒng)的文件緩存巴元，可以看到真正的內(nèi)存使用量。
2.2 數(shù)據(jù)預(yù)熱
默認(rèn)情況驮宴，只有某條數(shù)據(jù)被讀取一次逮刨，才會(huì)緩存在 innodb_buffer_pool。所以堵泽，數(shù)據(jù)庫剛剛啟動(dòng)修己，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)熱，將磁盤上的所有數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中迎罗。數(shù)據(jù)預(yù)熱可以提高讀取速度睬愤。
對(duì)于 InnoDB 數(shù)據(jù)庫，可以用以下方法纹安，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)熱:
1.將以下腳本保存為 MakeSelectQueriesToLoad.sql
SELECT DISTINCT
CONCAT('SELECT ',ndxcollist,' FROM ',db,'.',tb,
' ORDER BY ',ndxcollist,';') SelectQueryToLoadCache
FROM
(
SELECT
engine,table_schema db,table_name tb,
index_name,GROUP_CONCAT(column_name ORDER BY seq_in_index) ndxcollist
FROM
(
SELECT
B.engine,A.table_schema,A.table_name,
A.index_name,A.column_name,A.seq_in_index
FROM
information_schema.statistics A INNER JOIN
(
SELECT engine,table_schema,table_name
FROM information_schema.tables WHERE
engine='InnoDB'
) B USING (table_schema,table_name)
WHERE B.table_schema NOT IN ('information_schema','mysql')
ORDER BY table_schema,table_name,index_name,seq_in_index
) A
GROUP BY table_schema,table_name,index_name
) AA
ORDER BY db,tb
;
2.執(zhí)行
mysql -uroot -AN < /root/MakeSelectQueriesToLoad.sql > /root/SelectQueriesToLoad.sql
3.每次重啟數(shù)據(jù)庫尤辱，或者整庫備份前需要預(yù)熱的時(shí)候執(zhí)行：
mysql -uroot < /root/SelectQueriesToLoad.sql > /dev/null 2>&1
2.3 不要讓數(shù)據(jù)存到 SWAP 中
如果是專用 MYSQL 服務(wù)器，可以禁用 SWAP钻蔑，如果是共享服務(wù)器，確定 innodb_buffer_pool_size 足夠大奸鸯∵湫Γ或者使用固定的內(nèi)存空間做緩存，使用 memlock 指令娄涩。
- 定期優(yōu)化重建數(shù)據(jù)庫
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mysqlcheck -o –all-databases會(huì)讓 ibdata1 不斷增大窗怒，真正的優(yōu)化只有重建數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)：
CREATE TABLE mydb.mytablenew LIKE mydb.mytable;
INSERT INTO mydb.mytablenew SELECT * FROM mydb.mytable;
ALTER TABLE mydb.mytable RENAME mydb.mytablezap;
ALTER TABLE mydb.mytablenew RENAME mydb.mytable;
DROP TABLE mydb.mytablezap;
- 減少磁盤寫入操作
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4.1 使用足夠大的寫入緩存
innodb_log_file_size
但是需要注意如果用 1G 的 innodb_log_file_size映跟，假如服務(wù)器當(dāng)機(jī)，需要 10 分鐘來恢復(fù)扬虚。
推薦 innodb_log_file_size = 0.25 innodb_buffer_pool_size
4.2 innodb_flush_log_at_trx_commit
這個(gè)選項(xiàng)和寫磁盤操作密切相關(guān)：
- innodb_flush_log_at_trx_commit = 1 則每次修改寫入磁盤
- innodb_flush_log_at_trx_commit = 0/2 每秒寫入磁盤
如果你的應(yīng)用不涉及很高的安全性 (金融系統(tǒng))努隙，或者基礎(chǔ)架構(gòu)足夠安全，或者事務(wù)都很小辜昵，都可以用 0 或者 2 來降低磁盤操作荸镊。
4.3 避免雙寫入緩沖
innodb_flush_method=O_DIRECT
- 提高磁盤讀寫速度
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RAID0 尤其是在使用 EC2 這種虛擬磁盤 (EBS) 的時(shí)候，使用軟 RAID0 非常重要堪置。
- 充分使用索引
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6.1 查看現(xiàn)有表結(jié)構(gòu)和索引
SHOW CREATE TABLE db1.tb1\G
6.2 添加必要的索引
索引是提高查詢速度的唯一方法躬存，比如搜索引擎用的倒排索引是一樣的原理。索引的添加需要根據(jù)查詢來確定舀锨，比如通過慢查詢?nèi)罩净蛘卟樵內(nèi)罩?或者通過 EXPLAIN 命令分析查詢岭洲。
ADD UNIQUE INDEX
ADD INDEX
6.2.1 比如，優(yōu)化用戶驗(yàn)證表：
添加索引
ALTER TABLE users ADD UNIQUE INDEX username_ndx (username);
ALTER TABLE users ADD UNIQUE INDEX username_password_ndx (username,password);
每次重啟服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)熱
echo “select username,password from users;” > /var/lib/mysql/upcache.sql
添加啟動(dòng)腳本到 my.cnf
[mysqld]
init-file=/var/lib/mysql/upcache.sql
6.2.2 使用自動(dòng)加索引的框架或者自動(dòng)拆分表結(jié)構(gòu)的框架
比如坎匿，Rails 這樣的框架盾剩，會(huì)自動(dòng)添加索引，Drupal 這樣的框架會(huì)自動(dòng)拆分表結(jié)構(gòu)替蔬。會(huì)在你開發(fā)的初期指明正確的方向告私。所以，經(jīng)驗(yàn)不太豐富的人一開始就追求從 0 開始構(gòu)建进栽，實(shí)際是不好的做法德挣。
- 分析查詢?nèi)罩竞吐樵內(nèi)罩?br> --
記錄所有查詢，這在用 ORM 系統(tǒng)或者生成查詢語句的系統(tǒng)很有用快毛。log=/var/log/mysql.log注意不要在生產(chǎn)環(huán)境用格嗅，否則會(huì)占滿你的磁盤空間。
記錄執(zhí)行時(shí)間超過 1 秒的查詢
long_query_time=1
log-slow-queries=/var/log/mysql/log-slow-queries.log
- 激進(jìn)的方法唠帝，使用內(nèi)存磁盤
--
現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性已經(jīng)非常高了屯掖，比如 EC2 幾乎不用擔(dān)心服務(wù)器硬件當(dāng)機(jī)。而且內(nèi)存實(shí)在是便宜襟衰，很容易買到幾十G內(nèi)存的服務(wù)器贴铜，可以用內(nèi)存磁盤，定期備份到磁盤瀑晒。
將 MYSQL 目錄遷移到 4G 的內(nèi)存磁盤
mkdir -p /mnt/ramdisk
sudo mount -t tmpfs -o size=4000M tmpfs /mnt/ramdisk/
mv /var/lib/mysql /mnt/ramdisk/mysql
ln -s /tmp/ramdisk/mysql /var/lib/mysql
chown mysql:mysql mysql
- 用 NOSQL 的方式使用 MYSQL
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B-TREE 仍然是最高效的索引之一绍坝，所有 MYSQL 仍然不會(huì)過時(shí)。
用 HandlerSocket 跳過 MYSQL 的 SQL 解析層苔悦，MYSQL 就真正變成了 NOSQL轩褐。
- 其他
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- 單條查詢最后增加 LIMIT 1，停止全表掃描玖详。
- 將非”索引”數(shù)據(jù)分離把介，比如將大篇文章分離存儲(chǔ)勤讽，不影響其他自動(dòng)查詢。
- 不用 MYSQL 內(nèi)置的函數(shù)拗踢，因?yàn)閮?nèi)置函數(shù)不會(huì)建立查詢緩存脚牍。
- PHP 的建立連接速度非常快巢墅，所有可以不用連接池诸狭，否則可能會(huì)造成超過連接數(shù)。當(dāng)然不用連接池 PHP 程序也可能將連接數(shù)占滿比如用了
@ignore_user_abort(TRUE); - 使用 IP 而不是域名做數(shù)據(jù)庫路徑砂缩，避免 DNS 解析問題作谚。
- 結(jié)束
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你會(huì)發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后，數(shù)據(jù)庫的性能提高幾倍到幾百倍庵芭。所以 MYSQL 基本還是可以適用大部分場景的應(yīng)用的妹懒。優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)的成本比系統(tǒng)重構(gòu)或者遷移到 NOSQL 低很多。
