Mysql 階段調優

效率基礎

• 通常應用讀寫比例大概在10:1
• IO成本磁盤大概是內存的十萬倍
• 高負載讀應用支持千萬量級數據，高負載寫應用支持百萬量級數據
• 索引採用了高可用多路搜索樹構（B+Tree，非葉子節點不存儲真實的數據，只存儲指引搜索方向的數據項）
• 索引查詢遵循最左前綴匹配原則

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數據庫階段調優

1. 數據設計階段

• 表引擎選擇
  高頻插入、更新的表使用InnoDB引擎
  高頻讀取的表使用MyISAM引擎

• 字段設計
  字段名：所有小寫、下劃線鏈接
  儘量小的字段類型 ，儘量unsigned
  NOT NULL(避免NULL比較)
  字段約束默認值(減小插入次數)
  ENUM代替String類型（ENUM被當作數值類型處理，這條較少運用）
  小數使用decimal類型，長度不夠則拆分整數和小數分別存儲
  文本字段：長度接近則char，不一樣則varchar，超過5000則text並建議單獨表(不然影響其餘數據索引效率)

• 合理利用索引
  索引創建原則
  索引名：主鍵pk_前綴，惟一uk_前綴，普通idx_前綴
  UNIQ索引優先於INDEX索引 選擇區分度高的where、order列建立索引（區分度小於0.3查詢計劃會忽略索引，惟一鍵的區分度是1）
  儘可能的擴展複合索引，不要新建索引（區分度高的字段放最左邊）
  範圍查詢>、<、between、like列放在複合索引構建字段集的的末尾（複合索引查詢向右匹配直至範圍查詢列而止）
  索引使用原則
  where的列順序不作要求，查詢計劃會自動調整以匹配複合索引列順序
  批量數據插入前應先刪除索引，結束後再重建
  排序字段要利用索引， 只能結合過濾字段作複合索引

• 冗餘字段
  適當添加的字段冗餘能減小多表查詢，提升查詢效率
  空間換時間
  冗餘字段不該該是超長字段、頻繁更新字段（不然數據一致性的處理成本過高）

• 簡化權限設置
  sql查詢前的權限判斷有較高的時間損耗

2. 查詢階段

• 小表驅動大表查詢
  能夠考慮在FROM以後利用子查詢，儘量的在最終查詢前縮減表規模 如：select x.* from (select * from a where id < 100) as x left join b on b.extid= x.id

• 避免在FROM以前使用子查詢
  應改成JOIN代替，不然主表每條記錄都會進行一次子查詢產生笛卡爾積問題，佔用大量內存資源
  如：select a.*, (select x from y where extid = a.id) as b from a

• 字段比較使用相同數據類型
  避免查詢值和字段原始類型比較時發生類型轉換，類型轉換可能還會致使索引無效，同時引入巨大的轉換開銷

• join查詢
  join字段必須類型一致，且索引

• like查詢
  禁止左模糊或者全模糊（索引文件具備B-Tree的最左前綴匹配特性，若是左邊的值未肯定，那麼沒法使用此索引）
  考慮使用檢索引擎實現

3. SQL調優階段

• 慢查日誌
  慢查日誌能記錄應用運行期間超出時間閾值的慢查詢

• Show Profile分析
  sql語句性能分析，查找效率瓶頸

• Explain分析查詢計劃

**使用**
    - `explain 查詢語句`
    - 查詢序列號越大, 優先級越高，越先被執行  
    
    **幾個重要字段**
    - select 當前的查詢類型：簡單查詢、聯合查詢等
    - possible_keys 當前查詢的可選索引
    - key 當前查詢實際使用索引

    **優化目標（通常經過索引來達成）**
    - 優化訪問類型type（優到次順序爲：·system>const>eq_ref>ref>fulltext>ref_or_null>index_merge>unique_subquery>index_subquery>range>index>ALL·）
    - 顯示覆蓋索引 using index
    - 減小掃面行數rows
    - 避免Using filesort

4. 鏈接優化階段

• 鏈接參數調優
  最大併發鏈接數max_connections、max_user_connections
  最大請求暫存堆棧數back_log

• mysql線程緩存池複用鏈接
  配置thread_cache_size參數（每G內存能夠配備8個鏈接線程，但要小於數據庫鏈接數限制）

• mysql長鏈接在超時內複用鏈接

• 中間件維護鏈接池複用鏈接
  可經過swoole來實現鏈接池

5. 架構優化階段

• 設計冗餘中間表
  將高耗時的子查詢結果集裝載到一張冗餘中間表中

• 複製特性作主從
  讀寫分離
  自動故障切換避免單點問題

• 垂直分庫分表
  大表拆小表，不經常使用字段移植到新建表中，減少單表規模
  爲了後期的水平拓展優化，這裏要求禁用 join查詢、子查詢等

• 水平拓展策略 - 分庫分表
  單表超過500萬行或2G才建議分庫分表
  該措施會在後期形成較多的開發、運維困難，不到萬不得已不建議實施
  利用 MOD、HASH、月分表 等shard方案減少單表規模

• 應用/數據庫之間架設緩存層 儘可能避免請求直接穿透到數據庫

6. 平常維護階段

• OPTIMIZE語句
  空間回收、數據重排、更新統計等工做

• 設備升級 使用RAID、SSD等高速IO設備 切換到雲數據庫

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其中，水平分庫分表、讀寫分離、鏈接池等措施通常都要藉助於數據庫中間件來實施。