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关于数据库的性能#xff0c;这并不只是DBA才需要担心的事。当我们去设计数据库表结构#xff0c;对操作数据库时(尤其是查表时的SQL语句)#xff0c;我们都需要注意数据操作的性能。下面讲下MySQL性能优化的一些点。 1. 为查询缓存优化你的查询
大多数的MySQL服务器…概述
关于数据库的性能这并不只是DBA才需要担心的事。当我们去设计数据库表结构对操作数据库时(尤其是查表时的SQL语句)我们都需要注意数据操作的性能。下面讲下MySQL性能优化的一些点。 1. 为查询缓存优化你的查询
大多数的MySQL服务器都开启了查询缓存。这是提高性最有效的方法之一而且这是被MySQL的数据库引擎处理的。当有很多相同的查询被执行了多次的时候这些查询结果会被放到一个缓存中这样后续的相同的查询就不用操作表而直接访问缓存结果了。
这里最主要的问题是对于程序员来说这个事情是很容易被忽略的。因为我们某些查询语句会让MySQL不使用缓存。请看下面的示例
// 查询缓存不开启
$r mysql_query(SELECT username FROM user WHERE signup_date CURDATE()); // 开启查询缓存
$today date(Y-m-d);
$r mysql_query(SELECT username FROM user WHERE signup_date $today); 上面两条SQL语句的差别就是 CURDATE() MySQL的查询缓存对这个函数不起作用。所以像 NOW() 和 RAND() 或是其它的诸如此类的SQL函数都不会开启查询缓存因为这些函数的返回是会不定的易变的。所以你所需要的就是用一个变量来代替MySQL的函数从而 开启缓存。
2. EXPLAIN 你的 SELECT 查询
使用 EXPLAIN 关键字可以让你知道MySQL是如何处理你的SQL语句的。这可以帮你分析你的查询语句或是表结构的性能瓶颈。
EXPLAIN 的查询结果还会告诉你你的索引主键被如何利用的你的数据表是如何被搜索和排序的……等等等等。
挑一个你的SELECT语句(推荐挑选那个最复杂的有多表联接的)把关键字EXPLAIN加到前面。你可以使用phpmyadmin来做这个事。然后你会看到一张表格。下面的这个示例中我们忘记加上了group_id索引并且有表联接 当我们为 group_id 字段加上索引后 我们可以看到前一个结果显示搜索了 7883 行而后一个只是搜索了两个表的 9 和 16 行。查看rows列可以让我们找到潜在的性能问题。
3. 当只要一行数据时使用 LIMIT 1
当你查询表的有些时候你已经知道结果只会有一条结果但因为你可能需要去fetch游标或是你也许会去检查返回的记录数。
在这种情况下加上 LIMIT 1 可以增加性能。这样一样MySQL数据库引擎会在找到一条数据后停止搜索而不是继续往后查少下一条符合记录的数据。
4. 为搜索字段建索引
索引并不一定就是给主键或是唯一的字段。如果在你的表中有某个字段你总要会经常用来做搜索那么请为其建立索引吧。 从上图你可以看到那个搜索字串 “last_name LIKE ‘a%’”一个是建了索引一个是没有索引性能差了4倍左右。 5. 在Join表的时候使用相当类型的例并将其索引
如果你的应用程序有很多 JOIN 查询你应该确认两个表中Join的字段是被建过索引的。这样MySQL内部会启动为你优化Join的SQL语句的机制。
而且这些被用来Join的字段应该是相同的类型的。例如如果你要把 DECIMAL 字段和一个 INT 字段Join在一起MySQL就无法使用它们的索引。对于那些STRING类型还需要有相同的字符集才行。(两个表的字符集有可能不一样)
// 在state中查找company
$r mysql_query(SELECT company_name FROM users LEFT JOIN companies ON (users.state companies.state) WHERE users.id $user_id); // 两个 state 字段应该是被建过索引的而且应该是相当的类型相同的字符集。 6. 千万不要 ORDER BY RAND()
想打乱返回的数据行?随机挑一个数据?真不知道谁发明了这种用法但很多新手很喜欢这样用。但你确不了解这样做有多么可怕的性能问题。
如果你真的想把返回的数据行打乱了你有N种方法可以达到这个目的。这样使用只让你的数据库的性能呈指数级的下降。这里的问题是MySQL会不得 不去执行RAND()函数(很耗CPU时间)而且这是为了每一行记录去记行然后再对其排序。就算是你用了Limit 1也无济于事(因为要排序)
7. 避免 SELECT *
从数据库里读出越多的数据那么查询就会变得越慢。并且如果你的数据库服务器和WEB服务器是两台独立的服务器的话这还会增加网络传输的负载。
所以你应该养成一个需要什么就取什么的好的习惯。
// 不推荐
$r mysql_query(SELECT * FROM user WHERE user_id 1);
$d mysql_fetch_assoc($r);
echo Welcome {$d[username]}; // 推荐
$r mysql_query(SELECT username FROM user WHERE user_id 1);
$d mysql_fetch_assoc($r);
echo Welcome {$d[username]}; 8. 永远为每张表设置一个ID
我们应该为数据库里的每张表都设置一个ID做为其主键而且最好的是一个INT型的(推荐使用UNSIGNED)并设置上自动增加的AUTO_INCREMENT标志。
就算是你 users 表有一个主键叫 “email”的字段你也别让它成为主键。使用 VARCHAR 类型来当主键会使用得性能下降。另外在你的程序中你应该使用表的ID来构造你的数据结构。
而且在MySQL数据引擎下还有一些操作需要使用主键在这些情况下主键的性能和设置变得非常重要比如集群分区……
在这里只有一个情况是例外那就是“关联表”的“外键”也就是说这个表的主键通过若干个别的表的主键构成。我们把这个情况叫做“外键”。比 如有一个“学生表”有学生的ID有一个“课程表”有课程ID那么“成绩表”就是“关联表”了其关联了学生表和课程表在成绩表中学生ID和课 程ID叫“外键”其共同组成主键。
9. 使用 ENUM 而不是 VARCHAR
ENUM 类型是非常快和紧凑的。在实际上其保存的是 TINYINT但其外表上显示为字符串。这样一来用这个字段来做一些选项列表变得相当的完美。
如果你有一个字段比如“性别”“国家”“民族”“状态”或“部门”你知道这些字段的取值是有限而且固定的那么你应该使用 ENUM 而不是 VARCHAR。
MySQL也有一个“建议”(见第十条)告诉你怎么去重新组织你的表结构。当你有一个 VARCHAR 字段时这个建议会告诉你把其改成 ENUM 类型。使用 PROCEDURE ANALYSE() 你可以得到相关的建议。
10. 从 PROCEDURE ANALYSE() 取得建议
PROCEDURE ANALYSE() 会让 MySQL 帮你去分析你的字段和其实际的数据并会给你一些有用的建议。只有表中有实际的数据这些建议才会变得有用因为要做一些大的决定是需要有数据作为基础的。
例如如果你创建了一个 INT 字段作为你的主键然而并没有太多的数据那么PROCEDURE ANALYSE()会建议你把这个字段的类型改成 MEDIUMINT 。或是你使用了一个 VARCHAR 字段因为数据不多你可能会得到一个让你把它改成 ENUM 的建议。这些建议都是可能因为数据不够多所以决策做得就不够准。 一定要注意这些只是建议只有当你的表里的数据越来越多时这些建议才会变得准确。一定要记住你才是最终做决定的人。
11. 尽可能的使用 NOT NULL
除非你有一个很特别的原因去使用 NULL 值你应该总是让你的字段保持 NOT NULL。这看起来好像有点争议请往下看。
首先问问你自己“Empty”和“NULL”有多大的区别(如果是INT那就是0和NULL)?如果你觉得它们之间没有什么区别那么你就不要使用NULL。(你知道吗?在 Oracle 里NULL 和 Empty 的字符串是一样的!)
不要以为 NULL 不需要空间其需要额外的空间并且在你进行比较的时候你的程序会更复杂。 当然这里并不是说你就不能使用NULL了现实情况是很复杂的依然会有些情况下你需要使用NULL值。
12. Prepared Statements
Prepared Statements很像存储过程是一种运行在后台的SQL语句集合可以从使用 prepared statements 获得很多好处无论是性能问题还是安全问题。
在性能方面当一个相同的查询被使用多次的时候这会为你带来可观的性能优势。你可以给这些Prepared Statements定义一些参数而MySQL只会解析一次。
虽然最新版本的MySQL在传输Prepared Statements是使用二进制形势所以这会使得网络传输非常有效率。
13. 无缓冲的查询
正常的情况下当你在当你在你的脚本中执行一个SQL语句的时候你的程序会停在那里直到没这个SQL语句返回然后你的程序再往下继续执行。你可以使用无缓冲查询来改变这个行为。
mysql_unbuffered_query() 发送一个SQL语句到MySQL而并不像mysql_query()一样去自动fethch和缓存结果。这会相当节约很多可观的内存尤其是那些会产生大 量结果的查询语句并且你不需要等到所有的结果都返回只需要第一行数据返回的时候你就可以开始马上开始工作于查询结果了。
然而这会有一些限制。因为你要么把所有行都读走或是你要在进行下一次的查询前调用 mysql_free_result() 清除结果。而且 mysql_num_rows() 或 mysql_data_seek() 将无法使用。所以是否使用无缓冲的查询你需要仔细考虑。
14. 把IP地址存成 UNSIGNED INT
创建一个 VARCHAR(15) 字段来存放字符串形式的IP而不是整形的IP。如果用整形来存放只需要4个字节并且你可以有定长的字段。而且这会为你带来查询上的优势尤其是当 你需要使用这样的WHERE条件IP between ip1 and ip2。
我们必需要使用UNSIGNED INT因为 IP地址会使用整个32位的无符号整形。
而你的查询你可以使用 INET_ATON() 来把一个字符串IP转成一个整形并使用 INET_NTOA() 把一个整形转成一个字符串IP。在PHP中也有这样的函数 ip2long() 和 long2ip()。
$r UPDATE users SET ip INET_ATON({$_SERVER[REMOTE_ADDR]}) WHERE user_id $user_id; 15. 固定长度的表会更快
如果表中的所有字段都是“固定长度”的整个表会被认为是 “static” 或 “fixed-length”。 例如表中没有如下类型的字段 VARCHARTEXTBLOB。只要你包括了其中一个这些字段那么这个表就不是“固定长度静态表”了这样MySQL 引擎会用另一种方法来处理。
固定长度的表会提高性能因为MySQL搜寻得会更快一些因为这些固定的长度是很容易计算下一个数据的偏移量的所以读取的自然也会很快。而如果字段不是定长的那么每一次要找下一条的话需要程序找到主键。
并且固定长度的表也更容易被缓存和重建。不过唯一的副作用是固定长度的字段会浪费一些空间因为定长的字段无论你用不用他都是要分配那么多的空间。
使用“垂直分割”技术(见下一条)你可以分割你的表成为两个一个是定长的一个则是不定长的。
16. 垂直分割
“垂直分割”是一种把数据库中的表按列变成几张表的方法这样可以降低表的复杂度和字段的数目从而达到优化的目的。(以前在银行做过项目见过一张表有100多个字段很恐怖)
示例在Users表中有一个字段是家庭地址这个字段是可选字段相比起而且你在数据库操作的时候除了个 人信息外你并不需要经常读取或是改写这个字段。那么为什么不把他放到另外一张表中呢? 这样会让你的表有更好的性能大家想想是不是大量的时候我对于用户表来说只有用户ID用户名口令用户角色等会被经常使用。小一点的表总是会有 好的性能。
17. 拆分大的 DELETE 或 INSERT 语句
如果你需要在一个在线的网站上去执行一个大的 DELETE 或 INSERT 查询你需要非常小心要避免你的操作让你的整个网站停止相应。因为这两个操作是会锁表的表一锁住了别的操作都进不来了。
Apache 会有很多的子进程或线程。所以其工作起来相当有效率而我们的服务器也不希望有太多的子进程线程和数据库链接这是极大的占服务器资源的事情尤其是内存。
如果你把你的表锁上一段时间比如30秒钟那么对于一个有很高访问量的站点来说这30秒所积累的访问进程/线程数据库链接打开的文件数可能不仅仅会让你的WEB服务Crash还可能会让你的整台服务器马上挂了。
所以如果你有一个大的处理你定你一定把其拆分使用 LIMIT 条件是一个好的方法。
18. 越小的列会越快
对于大多数的数据库引擎来说硬盘操作可能是最重大的瓶颈。所以把你的数据变得紧凑会对这种情况非常有帮助因为这减少了对硬盘的访问。
参看 MySQL 的文档 Storage Requirements 查看所有的数据类型。
如果一个表只会有几列罢了(比如说字典表配置表)那么我们就没有理由使用 INT 来做主键使用 MEDIUMINT, SMALLINT 或是更小的 TINYINT 会更经济一些。如果你不需要记录时间使用 DATE 要比 DATETIME 好得多。
当然你也需要留够足够的扩展空间不然你日后来干这个事你会死的很难看参看Slashdot的例子(2009年11月06日)一个简单的ALTER TABLE语句花了3个多小时因为里面有一千六百万条数据。
19. 选择正确的存储引擎
MyISAM 适合于一些需要大量查询的应用但其对于有大量写操作并不是很好。甚至你只是需要update一个字段整个表都会被锁起来而别的进程就算是读进程都 无法操作直到读操作完成。另外MyISAM 对于 SELECT COUNT(*) 这类的计算是超快无比的。
InnoDB 的趋势会是一个非常复杂的存储引擎对于一些小的应用它会比 MyISAM 还慢。他是它支持“行锁” 于是在写操作比较多的时候会更优秀。并且他还支持更多的高级应用比如事务。
20. 使用一个对象关系映射器(Object Relational Mapper)
使用 ORM (Object Relational Mapper)你能够获得可靠的性能增涨。一个ORM可以做的所有事情也能被手动的编写出来。但是这需要一个高级专家。
ORM 的最重要的是“Lazy Loading”也就是说只有在需要的去取值的时候才会去真正的去做。但你也需要小心这种机制的副作用因为这很有可能会因为要去创建很多很多小的查询反而会降低性能。 上面是关于mysql优化的二十条建议觉得不错的朋友可以收藏下。后面会分享更多关于运维DBA和devops内容感兴趣的朋友可以关注下
