买外贸衣服的网站,wordpress 非插件分页,营销最好的网站建设公司,海南最近三天的新闻大事转载自 史上最全MySQL 大表优化方案#xff08;长文#xff09; 当MySQL单表记录数过大时#xff0c;增删改查性能都会急剧下降#xff0c;可以参考以下步骤来优化#xff1a; 一、单表优化 除非单表数据未来会一直不断上涨#xff0c;否则不要一开始就考虑拆分…转载自  史上最全MySQL 大表优化方案长文 当MySQL单表记录数过大时增删改查性能都会急剧下降可以参考以下步骤来优化 一、单表优化 除非单表数据未来会一直不断上涨否则不要一开始就考虑拆分拆分会带来逻辑、部署、运维的各种复杂度一般以整型值为主的表在千万级以下字符串为主的表在五百万以下是没有太大问题的。而事实上很多时候MySQL单表的性能依然有不少优化空间甚至能正常支撑千万级以上的数据量 字段 1、尽量使用TINYINT、SMALLINT、MEDIUM_INT作为整数类型而非INT如果非负则加上UNSIGNED 2、VARCHAR的长度只分配真正需要的空间 3、使用枚举或整数代替字符串类型 4、尽量使用TIMESTAMP而非DATETIME 5、单表不要有太多字段建议在20以内 6、避免使用NULL字段很难查询优化且占用额外索引空间 7、用整型来存IP 二、索引 1、索引并不是越多越好要根据查询有针对性的创建考虑在WHERE和ORDER BY命令上涉及的列建立索引可根据EXPLAIN来查看是否用了索引还是全表扫描 2、应尽量避免在WHERE子句中对字段进行NULL值判断否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描 3、值分布很稀少的字段不适合建索引例如”性别”这种只有两三个值的字段 4、字符字段只建前缀索引 5、字符字段最好不要做主键 6、不用外键由程序保证约束 7、尽量不用UNIQUE由程序保证约束 8、使用多列索引时主意顺序和查询条件保持一致同时删除不必要的单列索引 三、查询SQL 1、可通过开启慢查询日志来找出较慢的SQL 2、不做列运算SELECT id WHERE age 1 10任何对列的操作都将导致表扫描它包括数据库教程函数、计算表达式等等查询时要尽可能将操作移至等号右边 3、sql语句尽可能简单一条sql只能在一个cpu运算大语句拆小语句减少锁时间一条大sql可以堵死整个库 4、不用SELECT * 5、OR改写成INOR的效率是n级别IN的效率是log(n)级别in的个数建议控制在200以内 6、不用函数和触发器在应用程序实现 7、避免%xxx式查询 8、少用JOIN 9、使用同类型进行比较比如用123和123比123和123比 10、尽量避免在WHERE子句中使用 ! 或 操作符否则将引擎放弃使用索引而进行全表扫描 11、对于连续数值使用BETWEEN不用INSELECT id FROM t WHERE num BETWEEN 1 AND 5 12、列表数据不要拿全表要使用LIMIT来分页每页数量也不要太大 四、引擎 目前广泛使用的是MyISAM和InnoDB两种引擎 MyISAM MyISAM引擎是MySQL 5.1及之前版本的默认引擎它的特点是 1、不支持行锁读取时对需要读到的所有表加锁写入时则对表加排它锁 2、不支持事务 3、不支持外键 4、不支持崩溃后的安全恢复 5、在表有读取查询的同时支持往表中插入新纪录 6、支持BLOB和TEXT的前500个字符索引支持全文索引 7、支持延迟更新索引极大提升写入性能 8、对于不会进行修改的表支持压缩表极大减少磁盘空间占用 InnoDB InnoDB在MySQL 5.5后成为默认索引它的特点是 1、支持行锁采用MVCC来支持高并发 2、支持事务 3、支持外键 4、支持崩溃后的安全恢复 5、不支持全文索引 总体来讲MyISAM适合SELECT密集型的表而InnoDB适合INSERT和UPDATE密集型的表 五、系统调优参数 可以使用下面几个工具来做基准测试 sysbench一个模块化跨平台以及多线程的性能测试工具 iibench-mysql基于 Java 的 MySQL/Percona/MariaDB 索引进行插入性能测试工具 tpcc-mysqlPercona开发的TPC-C测试工具 具体的调优参数内容较多具体可参考官方文档这里介绍一些比较重要的参数 back_logback_log值指出在MySQL暂时停止回答新请求之前的短时间内多少个请求可以被存在堆栈中。也就是说如果MySql的连接数据达到max_connections时新来的请求将会被存在堆栈中以等待某一连接释放资源该堆栈的数量即back_log如果等待连接的数量超过back_log将不被授予连接资源。可以从默认的50升至500 wait_timeout数据库连接闲置时间闲置连接会占用内存资源。可以从默认的8小时减到半小时 max_user_connection:最大连接数默认为0无上限最好设一个合理上限thread_concurrency并发线程数设为CPU核数的两倍 skip_name_resolve禁止对外部连接进行DNS解析消除DNS解析时间但需要所有远程主机用IP访问 10、key_buffer_size索引块的缓存大小增加会提升索引处理速度对MyISAM表性能影响最大。对于内存4G左右可设为256M或384M通过查询show status likekey_read%保证key_reads / key_read_requests在0.1%以下最好 innodb_buffer_pool_size缓存数据块和索引块对InnoDB表性能影响最大。通过查询show status like Innodb_buffer_pool_read%保证 (Innodb_buffer_pool_read_requests– Innodb_buffer_pool_reads)/ Innodb_buffer_pool_read_requests越高越好 innodb_additional_mem_pool_sizeInnoDB存储引擎用来存放数据字典信息以及一些内部数据结构的内存空间大小当数据库对象非常多的时候适当调整该参数的大小以确保所有数据都能存放在内存中提高访问效率当过小的时候MySQL会记录Warning信息到数据库的错误日志中这时就需要该调整这个参数大小 innodb_log_buffer_sizeInnoDB存储引擎的事务日志所使用的缓冲区一般来说不建议超过32MB query_cache_size缓存MySQL中的ResultSet也就是一条SQL语句执行的结果集所以仅仅只能针对select语句。当某个表的数据有任何任何变化都会导致所有引用了该表的select语句在Query Cache中的缓存数据失效。所以当我们的数据变化非常频繁的情况下使用Query Cache可能会得不偿失。根据命中率(Qcache_hits/(Qcache_hitsQcache_inserts)*100))进行调整一般不建议太大256MB可能已经差不多了大型的配置型静态数据可适当调大. 可以通过命令show status like Qcache_%查看目前系统Query catch使用大小 read_buffer_sizeMySql读入缓冲区大小。对表进行顺序扫描的请求将分配一个读入缓冲区MySql会为它分配一段内存缓冲区。如果对表的顺序扫描请求非常频繁可以通过增加该变量值以及内存缓冲区大小提高其性能 sort_buffer_sizeMySql执行排序使用的缓冲大小。如果想要增加ORDER BY的速度首先看是否可以让MySQL使用索引而不是额外的排序阶段。如果不能可以尝试增加sort_buffer_size变量的大小 read_rnd_buffer_sizeMySql的随机读缓冲区大小。当按任意顺序读取行时(例如按照排序顺序)将分配一个随机读缓存区。进行排序查询时MySql会首先扫描一遍该缓冲以避免磁盘搜索提高查询速度如果需要排序大量数据可适当调高该值。但MySql会为每个客户连接发放该缓冲空间所以应尽量适当设置该值以避免内存开销过大。 record_buffer每个进行一个顺序扫描的线程为其扫描的每张表分配这个大小的一个缓冲区。如果你做很多顺序扫描可能想要增加该值 thread_cache_size保存当前没有与连接关联但是准备为后面新的连接服务的线程可以快速响应连接的线程请求而无需创建新的 table_cache类似于thread_cache_size但用来缓存表文件对InnoDB效果不大主要用于MyISAM 升级硬件 Scale up这个不多说了根据MySQL是CPU密集型还是I/O密集型通过提升CPU和内存、使用SSD都能显著提升MySQL性能 读写分离 也是目前常用的优化从库读主库写一般不要采用双主或多主引入很多复杂性尽量采用文中的其他方案来提高性能。同时目前很多拆分的解决方案同时也兼顾考虑了读写分离 缓存 缓存可以发生在这些层次 MySQL内部在系统调优参数介绍了相关设置 数据访问层比如MyBatis针对SQL语句做缓存而Hibernate可以精确到单个记录这里缓存的对象主要是持久化对象Persistence Object 应用服务层这里可以通过编程手段对缓存做到更精准的控制和更多的实现策略这里缓存的对象是数据传输对象Data Transfer Object Web层针对web页面做缓存 浏览器客户端用户端的缓存 可以根据实际情况在一个层次或多个层次结合加入缓存。这里重点介绍下服务层的缓存实现目前主要有两种方式 直写式Write Through在数据写入数据库后同时更新缓存维持数据库与缓存的一致性。这也是当前大多数应用缓存框架如Spring Cache的工作方式。这种实现非常简单同步好但效率一般。 回写式Write Back当有数据要写入数据库时只会更新缓存然后异步批量的将缓存数据同步到数据库上。这种实现比较复杂需要较多的应用逻辑同时可能会产生数据库与缓存的不同步但效率非常高。 表分区 MySQL在5.1版引入的分区是一种简单的水平拆分用户需要在建表的时候加上分区参数对应用是透明的无需修改代码 对用户来说分区表是一个独立的逻辑表但是底层由多个物理子表组成实现分区的代码实际上是通过对一组底层表的对象封装但对SQL层来说是一个完全封装底层的黑盒子。MySQL实现分区的方式也意味着索引也是按照分区的子表定义没有全局索引 用户的SQL语句是需要针对分区表做优化SQL条件中要带上分区条件的列从而使查询定位到少量的分区上否则就会扫描全部分区可以通过EXPLAIN PARTITIONS来查看某条SQL语句会落在那些分区上从而进行SQL优化如下图5条记录落在两个分区上 分区的好处是 1、可以让单表存储更多的数据 2、分区表的数据更容易维护可以通过清楚整个分区批量删除大量数据也可以增加新的分区来支持新插入的数据。另外还可以对一个独立分区进行优化、检查、修复等操作 3、部分查询能够从查询条件确定只落在少数分区上速度会很快 4、分区表的数据还可以分布在不同的物理设备上从而搞笑利用多个硬件设备 5、可以使用分区表赖避免某些特殊瓶颈例如InnoDB单个索引的互斥访问、ext3文件系统的inode锁竞争 7、可以备份和恢复单个分区 分区的限制和缺点 1、一个表最多只能有1024个分区 2、如果分区字段中有主键或者唯一索引的列那么所有主键列和唯一索引列都必须包含进来 3、分区表无法使用外键约束 4、NULL值会使分区过滤无效 5、所有分区必须使用相同的存储引擎 分区的类型 RANGE分区基于属于一个给定连续区间的列值把多行分配给分区 LIST分区类似于按RANGE分区区别在于LIST分区是基于列值匹配一个离散值集合中的某个值来进行选择 HASH分区基于用户定义的表达式的返回值来进行选择的分区该表达式使用将要插入到表中的这些行的列值进行计算。这个函数可以包含MySQL中有效的、产生非负整数值的任何表达式 KEY分区类似于按HASH分区区别在于KEY分区只支持计算一列或多列且MySQL服务器提供其自身的哈希函数。必须有一列或多列包含整数值 分区适合的场景有 最适合的场景数据的时间序列性比较强则可以按时间来分区如下所示 CREATE TABLE members ( firstname VARCHAR(25) NOT NULL, lastname VARCHAR(25) NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, email VARCHAR(35), joined DATE NOT NULL ) PARTITION BY RANGE( YEAR(joined) ) ( PARTITION p0 VALUES LESS THAN (1960), PARTITION p1 VALUES LESS THAN (1970), PARTITION p2 VALUES LESS THAN (1980), PARTITION p3 VALUES LESS THAN (1990), PARTITION p4 VALUES LESS THAN MAXVALUE); 查询时加上时间范围条件效率会非常高同时对于不需要的历史数据能很容的批量删除。 如果数据有明显的热点而且除了这部分数据其他数据很少被访问到那么可以将热点数据单独放在一个分区让这个分区的数据能够有机会都缓存在内存中查询时只访问一个很小的分区表能够有效使用索引和缓存 另外MySQL有一种早期的简单的分区实现 – 合并表merge table限制较多且缺乏优化不建议使用应该用新的分区机制来替代 垂直拆分 垂直分库是根据数据库里面的数据表的相关性进行拆分比如一个数据库里面既存在用户数据又存在订单数据那么垂直拆分可以把用户数据放到用户库、把订单数据放到订单库。垂直分表是对数据表进行垂直拆分的一种方式常见的是把一个多字段的大表按常用字段和非常用字段进行拆分每个表里面的数据记录数一般情况下是相同的只是字段不一样使用主键关联比如原始的用户表是 垂直拆分后是 垂直拆分的优点是 1、可以使得行数据变小一个数据块(Block)就能存放更多的数据在查询时就会减少I/O次数(每次查询时读取的Block 就少) 2、可以达到最大化利用Cache的目的具体在垂直拆分的时候可以将不常变的字段放一起将经常改变的放一起 3、数据维护简单 缺点是 1、主键出现冗余需要管理冗余列 2、会引起表连接JOIN操作增加CPU开销可以通过在业务服务器上进行join来减少数据库压力 3、依然存在单表数据量过大的问题需要水平拆分 事务处理复杂 水平拆分 概述 水平拆分是通过某种策略将数据分片来存储分库内分表和分库两部分每片数据会分散到不同的MySQL表或库达到分布式的效果能够支持非常大的数据量。前面的表分区本质上也是一种特殊的库内分表 库内分表仅仅是单纯的解决了单一表数据过大的问题由于没有把表的数据分布到不同的机器上因此对于减轻MySQL服务器的压力来说并没有太大的作用大家还是竞争同一个物理机上的IO、CPU、网络这个就要通过分库来解决 前面垂直拆分的用户表如果进行水平拆分结果是 实际情况中往往会是垂直拆分和水平拆分的结合即将Users_A_M和Users_N_Z再拆成Users和UserExtras这样一共四张表 水平拆分的优点是 不存在单库大数据和高并发的性能瓶颈 应用端改造较少 提高了系统的稳定性和负载能力 缺点是 分片事务一致性难以解决 跨节点Join性能差逻辑复杂 数据多次扩展难度跟维护量极大 分片原则 能不分就不分参考单表优化 分片数量尽量少分片尽量均匀分布在多个数据结点上因为一个查询SQL跨分片越多则总体性能越差虽然要好于所有数据在一个分片的结果只在必要的时候进行扩容增加分片数量 分片规则需要慎重选择做好提前规划分片规则的选择需要考虑数据的增长模式数据的访问模式分片关联性问题以及分片扩容问题最近的分片策略为范围分片枚举分片一致性Hash分片这几种分片都有利于扩容 尽量不要在一个事务中的SQL跨越多个分片分布式事务一直是个不好处理的问题 查询条件尽量优化尽量避免Select * 的方式大量数据结果集下会消耗大量带宽和CPU资源查询尽量避免返回大量结果集并且尽量为频繁使用的查询语句建立索引。 通过数据冗余和表分区赖降低跨库Join的可能 这里特别强调一下分片规则的选择问题如果某个表的数据有明显的时间特征比如订单、交易记录等则他们通常比较合适用时间范围分片因为具有时效性的数据我们往往关注其近期的数据查询条件中往往带有时间字段进行过滤比较好的方案是当前活跃的数据采用跨度比较短的时间段进行分片而历史性的数据则采用比较长的跨度存储。 总体上来说分片的选择是取决于最频繁的查询SQL的条件因为不带任何Where语句的查询SQL会遍历所有的分片性能相对最差因此这种SQL越多对系统的影响越大所以我们要尽量避免这种SQL的产生。 解决方案 由于水平拆分牵涉的逻辑比较复杂当前也有了不少比较成熟的解决方案。这些方案分为两大类客户端架构和代理架构。 客户端架构 通过修改数据访问层如JDBC、Data Source、MyBatis通过配置来管理多个数据源直连数据库并在模块内完成数据的分片整合一般以Jar包的方式呈现 这是一个客户端架构的例子 可以看到分片的实现是和应用服务器在一起的通过修改Spring JDBC层来实现 客户端架构的优点是 应用直连数据库降低外围系统依赖所带来的宕机风险 集成成本低无需额外运维的组件 缺点是 限于只能在数据库访问层上做文章扩展性一般对于比较复杂的系统可能会力不从心 将分片逻辑的压力放在应用服务器上造成额外风险 代理架构 通过独立的中间件来统一管理所有数据源和数据分片整合后端数据库集群对前端应用程序透明需要独立部署和运维代理组件 这是一个代理架构的例子 代理组件为了分流和防止单点一般以集群形式存在同时可能需要Zookeeper之类的服务组件来管理 代理架构的优点是 能够处理非常复杂的需求不受数据库访问层原来实现的限制扩展性强 对于应用服务器透明且没有增加任何额外负载 缺点是 需部署和运维独立的代理中间件成本高 应用需经过代理来连接数据库网络上多了一跳性能有损失且有额外风险 各方案比较 如此多的方案如何进行选择可以按以下思路来考虑 确定是使用代理架构还是客户端架构。中小型规模或是比较简单的场景倾向于选择客户端架构复杂场景或大规模系统倾向选择代理架构 具体功能是否满足比如需要跨节点ORDER BY那么支持该功能的优先考虑 不考虑一年内没有更新的产品说明开发停滞甚至无人维护和技术支持 最好按大公司-社区-小公司-个人这样的出品方顺序来选择 选择口碑较好的比如github星数、使用者数量质量和使用者反馈 开源的优先往往项目有特殊需求可能需要改动源代码 按照上述思路推荐以下选择 1、客户端架构ShardingJDBC 2、代理架构MyCat或者Atlas 兼容MySQL且可水平扩展的数据库 目前也有一些开源数据库兼容MySQL协议如 1、TiDB 2、Cubrid 但其工业品质和MySQL尚有差距且需要较大的运维投入如果想将原始的MySQL迁移到可水平扩展的新数据库中可以考虑一些云数据库 阿里云PetaData 阿里云OceanBase 腾讯云DCDB NoSQL 在MySQL上做Sharding是一种戴着镣铐的跳舞事实上很多大表本身对MySQL这种RDBMS的需求并不大并不要求ACID可以考虑将这些表迁移到NoSQL彻底解决水平扩展问题例如 1、日志类、监控类、统计类数据 2、非结构化或弱结构化数据 3、对事务要求不强且无太多关联操作的数据