MySQL的Query Cache原理分析

QueryCache(下面簡稱QC)是根據SQL語句來cache的。一個SQL查詢若是以select開頭，那麼MySQL服務器將嘗試對其使用QC。每一個Cache都是以SQL文本做爲key來存的。

原理 
QueryCache(下面簡稱QC)是根據SQL語句來cache的。一個SQL查詢若是以select開頭，那麼MySQL服務器將嘗試對其使用QC。每一個Cache都是以SQL文本做爲key來存的。在應用QC以前，SQL文本不會被做任何處理。也就是說，兩個SQL語句，只要相差哪怕是一個字符（例如大小寫不同；多一個空格等），那麼這兩個SQL將使用不一樣的一個CACHE。 
不過SQL文本有可能會被客戶端作一些處理。例如在官方的命令行客戶端裏，在發送SQL給服務器以前，會作以下處理：  

過濾全部註釋  
去掉SQL文本先後的空格,TAB等字符。注意，是文本前面和後面的。中間的不會被去掉。  

下面的三條SQL裏，由於SELECT大小寫的關係，最後一條和其餘兩條在QC裏確定是用的不同的存儲位置。而第一條和第二條，區別在於後者有個註釋，在不一樣客戶端，會有不同的結果。因此，保險起見，請儘可能不要使用動態的註釋。在PHP的mysql擴展裏，SQL的註釋是不會被去掉的。也就是三條SQL會被存儲在三個不一樣的緩存裏，雖然它們的結果都是同樣的。  

select * FROM people where name='surfchen';  
select * FROM people where /*hey~*/name='surfchen';  
SELECT * FROM people where name='surfchen';  
目前只有select語句會被cache，其餘相似show,use的語句則不會被cache。 

由於QC是如此前端，如此簡單的一個緩存系統，因此若是一個表被更新，那麼和這個表相關的SQL的全部QC都會被失效。假設一個聯合查詢裏涉及到了表A和表B，若是表A或者表B的其中一個被更新（update或者delete），這個查詢的QC將會失效。 

也就是說，若是一個表被頻繁更新，那麼就要考慮清楚到底是否應該對相關的一些SQL進行QC了。一個被頻繁更新的表若是被應用了QC，可能會加劇數據庫的負擔，而不是減輕負擔。我通常的作法是默認打開QC，而對一些涉及頻繁更新的表的SQL語句加上SQL_NO_CACHE關鍵詞來對其禁用CACHE。這樣能夠儘量避免沒必要要的內存操做，儘量保持內存的連續性。 

那些查詢很分散的SQL語句，也不該該使用QC。例如用來查詢用戶和密碼的語句——「select pass from user where name='surfchen'」。這樣的語句，在一個系統裏，頗有可能只在一個用戶登錄的時候被使用。每一個用戶的登錄所用到的查詢，都是不同的SQL文本，QC在這裏就幾乎不起做用了，由於緩存的數據幾乎是不會被用到的，它們只會在內存裏佔地方。 

存儲塊 
在本節裏「存儲塊」和「block」是同一個意思 
QC緩存一個查詢結果的時候，通常狀況下不是一次性地分配足夠多的內存來緩存結果的。而是在查詢結果得到的過程當中，逐塊存儲。當一個存儲塊被填滿以後，一個新的存儲塊將會被建立，並分配內存（allocate）。單個存儲塊的內存分配大小經過query_cache_min_res_unit參數控制，默認爲4KB。最後一個存儲塊，若是不能被所有利用，那麼沒使用的內存將會被釋放。若是被緩存的結果很大，那麼會可能會致使分配內存操做太頻繁，系統系能也隨之降低；而若是被緩存的結果都很小，那麼可能會致使內存碎片過多，這些碎片若是過小，就頗有可能不能再被分配使用。 

除了查詢結果須要存儲塊以外，每一個SQL文本也須要一個存儲塊，而涉及到的表也須要一個存儲塊（表的存儲塊是全部線程共享的，每一個表只須要一個存儲塊）。存儲塊總數量=查詢結果數量*2+涉及的數據庫表數量。也就是說，第一個緩存生成的時候，至少須要三個存儲塊：表信息存儲塊，SQL文本存儲塊，查詢結果存儲塊。而第二個查詢若是用的是同一個表，那麼最少只須要兩個存儲塊：SQL文本存儲塊，查詢結果存儲塊。 

經過觀察Qcache_queries_in_cache和Qcache_total_blocks能夠知道平均每一個緩存結果佔用的存儲塊。它們的比例若是接近1:2，則說明當前的query_cache_min_res_unit參數已經足夠大了。若是Qcache_total_blocks比Qcache_queries_in_cache多不少，則須要增長query_cache_min_res_unit的大小。 

Qcache_queries_in_cache*query_cache_min_res_unit（sql文本和表信息所在的block佔用的內存很小，能夠忽略）若是遠遠大於query_cache_size-Qcache_free_memory，那麼能夠嘗試減少query_cache_min_res_unit的值。 

調整大小 
若是Qcache_lowmem_prunes增加迅速，意味着不少緩存由於內存不夠而被釋放，而不是由於相關表被更新。嘗試加大query_cache_size，儘可能使Qcache_lowmem_prunes零增加。  
啓動參數 
show variables like 'query_cache%'能夠看到這些信息。 
query_cache_limit:若是單個查詢結果大於這個值，則不Cache  
query_cache_size:分配給QC的內存。若是設爲0，則至關於禁用QC。要注意QC必須使用大約40KB來存儲它的結構，若是設定小於40KB,則至關於禁用QC。QC存儲的最小單位是1024 byte，因此若是你設定了一個不是1024的倍數的值，這個值會被四捨五入到最接近當前值的等於1024的倍數的值。  
query_cache_type:0 徹底禁止QC，不受SQL語句控制（另外可能要注意的是，即便這裏禁用，上面一個參數所設定的內存大小仍是會被分配）；1啓用QC，能夠在SQL語句使用SQL_NO_CACHE禁用；2能夠在SQL語句使用SQL_CACHE啓用。  
query_cache_min_res_unit:每次給QC結果分配內存的大小  
狀態 
show status like 'Qcache%'能夠看到這些信息。 
Qcache_free_blocks:當一個表被更新以後，和它相關的cache blocks將被free。可是這個block依然可能存在隊列中，除非是在隊列的尾部。這些blocks將會被統計到這個值來。能夠用FLUSH QUERY CACHE語句來清空free blocks。  
Qcache_free_memory:可用內存，若是很小，考慮增長query_cache_size  
Qcache_hits:自mysql進程啓動起，cache的命中數量  
Qcache_inserts:自mysql進程啓動起，被增長進QC的數量  
Qcache_lowmem_prunes:因爲內存過少而致使QC被刪除的條數。加大query_cache_size，儘量保持這個值0增加。  
Qcache_not_cached:自mysql進程啓動起，沒有被cache的只讀查詢數量（包括select,show,use,desc等）  
Qcache_queries_in_cache:當前被cache的SQL數量  
Qcache_total_blocks:在QC中的blocks數。一個query可能被多個blocks存儲，而這幾個blocks中的最後一個，未用滿的內存將會被釋放掉。例如一個QC結果要佔6KB內存，若是query_cache_min_res_unit是4KB，則最後將會生成3個blocks，第一個block用來存儲sql語句文本，這個不會被統計到query+cache_size裏，第二個block爲4KB，第三個block爲2KB（先allocate4KB，而後釋放多餘的2KB）。每一個表，當第一個和它有關的SQL查詢被CACHE的時候，會使用一個block來存儲表信息。也就是說，block會被用在三處地方：表信息，SQL文本，查詢結果。

轉載：http://www.jb51.net/article/15179.htm