MySQL索引和性能優化實踐

1. 爲查詢緩存優化你的查詢

大多數的MySQL服務器都開啓了查詢緩存。這是提升性最有效的方法之一，並且這是被MySQL的數據庫引擎處理的。當有不少相同的查詢被執行了屢次的時候，這些查詢結果會被放到一個緩存中，這樣，後續的相同的查詢就不用操做表而直接訪問緩存結果了。

這裏最主要的問題是，對於程序員來講，這個事情是很容易被忽略的。由於，咱們某些查詢語句會讓MySQL不使用緩存。請看下面的示例：

 

上面兩條SQL語句的差異就是 CURDATE() ，MySQL的查詢緩存對這個函數不起做用。因此，像 NOW() 和 RAND() 或是其它的諸如此類的SQL函數都不會開啓查詢緩存，由於這些函數的返回是會不定的易變的。因此，你所須要的就是用一個變量來代替MySQL的函數，從而 開啓緩存。

　　2. EXPLAIN 你的 SELECT 查詢

使用 EXPLAIN 關鍵字可讓你知道MySQL是如何處理你的SQL語句的。這能夠幫你分析你的查詢語句或是表結構的性能瓶頸。

EXPLAIN 的查詢結果還會告訴你你的索引主鍵被如何利用的，你的數據表是如何被搜索和排序的……等等，等等。

挑一個你的SELECT語句(推薦挑選那個最複雜的，有多表聯接的)，把關鍵字EXPLAIN加到前面。你可使用phpmyadmin來作這個事。而後，你會看到一張表格。下面的這個示例中，咱們忘記加上了group_id索引，而且有表聯接：

 

當咱們爲 group_id 字段加上索引後：

 

咱們能夠看到，前一個結果顯示搜索了 7883 行，然後一個只是搜索了兩個表的 9 和 16 行。查看rows列可讓咱們找到潛在的性能問題。

　　3. 當只要一行數據時使用 LIMIT 1

當你查詢表的有些時候，你已經知道結果只會有一條結果，但由於你可能須要去fetch遊標，或是你也許會去檢查返回的記錄數。

在這種狀況下，加上 LIMIT 1 能夠增長性能。這樣同樣，MySQL數據庫引擎會在找到一條數據後中止搜索，而不是繼續日後查少下一條符合記錄的數據。

下面的示例，只是爲了找一下是否有「中國」的用戶，很明顯，後面的會比前面的更有效率。(請注意，第一條中是Select *，第二條是Select 1)

 

　　4. 爲搜索字段建索引

索引並不必定就是給主鍵或是惟一的字段。若是在你的表中，有某個字段你總要會常常用來作搜索，那麼，請爲其創建索引吧。

 

從上圖你能夠看到那個搜索字串 「last_name LIKE ‘a%’」，一個是建了索引，一個是沒有索引，性能差了4倍左右。

另外，你應該也須要知道什麼樣的搜索是不能使用正常的索引的。例如，當你須要在一篇大的文章中搜索一個詞時，如： 「WHERE post_content LIKE ‘%apple%’」，索引多是沒有意義的。你可能須要使用MySQL全文索引 或是本身作一個索引(好比說：搜索關鍵詞或是Tag什麼的)

　　5. 在Join表的時候使用至關類型的例，並將其索引

若是你的應用程序有不少 JOIN 查詢，你應該確認兩個表中Join的字段是被建過索引的。這樣，MySQL內部會啓動爲你優化Join的SQL語句的機制。

並且，這些被用來Join的字段，應該是相同的類型的。例如：若是你要把 DECIMAL 字段和一個 INT 字段Join在一塊兒，MySQL就沒法使用它們的索引。對於那些STRING類型，還須要有相同的字符集才行。(兩個表的字符集有可能不同)

 

　　6. 千萬不要 ORDER BY RAND()

想打亂返回的數據行?隨機挑一個數據?真不知道誰發明了這種用法，但不少新手很喜歡這樣用。但你確不瞭解這樣作有多麼可怕的性能問題。

若是你真的想把返回的數據行打亂了，你有N種方法能夠達到這個目的。這樣使用只讓你的數據庫的性能呈指數級的降低。這裏的問題是：MySQL會不得 不去執行RAND()函數(很耗CPU時間)，並且這是爲了每一行記錄去記行，而後再對其排序。就算是你用了Limit 1也無濟於事(由於要排序)

下面的示例是隨機挑一條記錄

 

　　7. 避免 SELECT *

從數據庫裏讀出越多的數據，那麼查詢就會變得越慢。而且，若是你的數據庫服務器和WEB服務器是兩臺獨立的服務器的話，這還會增長網絡傳輸的負載。

因此，你應該養成一個須要什麼就取什麼的好的習慣。

 

　　8. 永遠爲每張表設置一個ID

咱們應該爲數據庫裏的每張表都設置一個ID作爲其主鍵，並且最好的是一個INT型的(推薦使用UNSIGNED)，並設置上自動增長的AUTO_INCREMENT標誌。

就算是你 users 表有一個主鍵叫 「email」的字段，你也別讓它成爲主鍵。使用 VARCHAR 類型來當主鍵會使用得性能降低。另外，在你的程序中，你應該使用表的ID來構造你的數據結構。

並且，在MySQL數據引擎下，還有一些操做須要使用主鍵，在這些狀況下，主鍵的性能和設置變得很是重要，好比，集羣，分區……

在這裏，只有一個狀況是例外，那就是「關聯表」的「外鍵」，也就是說，這個表的主鍵，經過若干個別的表的主鍵構成。咱們把這個狀況叫作「外鍵」。比 如：有一個「學生表」有學生的ID，有一個「課程表」有課程ID，那麼，「成績表」就是「關聯表」了，其關聯了學生表和課程表，在成績表中，學生ID和課 程ID叫「外鍵」其共同組成主鍵。

　　9. 使用 ENUM 而不是 VARCHAR

ENUM 類型是很是快和緊湊的。在實際上，其保存的是 TINYINT，但其外表上顯示爲字符串。這樣一來，用這個字段來作一些選項列表變得至關的完美。

若是你有一個字段，好比「性別」，「國家」，「民族」，「狀態」或「部門」，你知道這些字段的取值是有限並且固定的，那麼，你應該使用 ENUM 而不是 VARCHAR。

MySQL也有一個「建議」(見第十條)告訴你怎麼去從新組織你的表結構。當你有一個 VARCHAR 字段時，這個建議會告訴你把其改爲 ENUM 類型。使用 PROCEDURE ANALYSE() 你能夠獲得相關的建議。

　　10. 從 PROCEDURE ANALYSE() 取得建議

PROCEDURE ANALYSE() 會讓 MySQL 幫你去分析你的字段和其實際的數據，並會給你一些有用的建議。只有表中有實際的數據，這些建議纔會變得有用，由於要作一些大的決定是須要有數據做爲基礎的。

例如，若是你建立了一個 INT 字段做爲你的主鍵，然而並無太多的數據，那麼，PROCEDURE ANALYSE()會建議你把這個字段的類型改爲 MEDIUMINT 。或是你使用了一個 VARCHAR 字段，由於數據很少，你可能會獲得一個讓你把它改爲 ENUM 的建議。這些建議，都是可能由於數據不夠多，因此決策作得就不夠準。

在phpmyadmin裏，你能夠在查看錶時，點擊 「Propose table structure」 來查看這些建議

 

必定要注意，這些只是建議，只有當你的表裏的數據愈來愈多時，這些建議纔會變得準確。必定要記住，你纔是最終作決定的人。

　　11. 儘量的使用 NOT NULL

除非你有一個很特別的緣由去使用 NULL 值，你應該老是讓你的字段保持 NOT NULL。這看起來好像有點爭議，請往下看。

首先，問問你本身「Empty」和「NULL」有多大的區別(若是是INT，那就是0和NULL)?若是你以爲它們之間沒有什麼區別，那麼你就不要使用NULL。(你知道嗎?在 Oracle 裏，NULL 和 Empty 的字符串是同樣的!)

不要覺得 NULL 不須要空間，其須要額外的空間，而且，在你進行比較的時候，你的程序會更復雜。 固然，這裏並非說你就不能使用NULL了，現實狀況是很複雜的，依然會有些狀況下，你須要使用NULL值。

 

　　12. Prepared Statements

Prepared Statements很像存儲過程，是一種運行在後臺的SQL語句集合，咱們能夠從使用 prepared statements 得到不少好處，不管是性能問題仍是安全問題。

Prepared Statements 能夠檢查一些你綁定好的變量，這樣能夠保護你的程序不會受到「SQL注入式」攻擊。固然，你也能夠手動地檢查你的這些變量，然而，手動的檢查容易出問題， 並且很常常會被程序員忘了。當咱們使用一些framework或是ORM的時候，這樣的問題會好一些。

在性能方面，當一個相同的查詢被使用屢次的時候，這會爲你帶來可觀的性能優點。你能夠給這些Prepared Statements定義一些參數，而MySQL只會解析一次。

雖然最新版本的MySQL在傳輸Prepared Statements是使用二進制形勢，因此這會使得網絡傳輸很是有效率。

固然，也有一些狀況下，咱們須要避免使用Prepared Statements，由於其不支持查詢緩存。但聽說版本5.1後支持了。

在PHP中要使用prepared statements，你能夠查看其使用手冊：mysqli 擴展 或是使用數據庫抽象層，如： PDO.

 

　　13. 無緩衝的查詢

正常的狀況下，當你在當你在你的腳本中執行一個SQL語句的時候，你的程序會停在那裏直到沒這個SQL語句返回，而後你的程序再往下繼續執行。你可使用無緩衝查詢來改變這個行爲。

 

mysql_unbuffered_query() 發送一個SQL語句到MySQL而並不像mysql_query()同樣去自動fethch和緩存結果。這會至關節約不少可觀的內存，尤爲是那些會產生大 量結果的查詢語句，而且，你不須要等到全部的結果都返回，只須要第一行數據返回的時候，你就能夠開始立刻開始工做於查詢結果了。

然而，這會有一些限制。由於你要麼把全部行都讀走，或是你要在進行下一次的查詢前調用 mysql_free_result() 清除結果。並且， mysql_num_rows() 或 mysql_data_seek() 將沒法使用。因此，是否使用無緩衝的查詢你須要仔細考慮。

　　14. 把IP地址存成 UNSIGNED INT

不少程序員都會建立一個 VARCHAR(15) 字段來存放字符串形式的IP而不是整形的IP。若是你用整形來存放，只須要4個字節，而且你能夠有定長的字段。並且，這會爲你帶來查詢上的優點，尤爲是當 你須要使用這樣的WHERE條件：IP between ip1 and ip2。

咱們必須要使用UNSIGNED INT，由於 IP地址會使用整個32位的無符號整形。

而你的查詢，你可使用 INET_ATON() 來把一個字符串IP轉成一個整形，並使用 INET_NTOA() 把一個整形轉成一個字符串IP。在PHP中，也有這樣的函數 ip2long() 和 long2ip()。

 

　　15. 固定長度的表會更快

若是表中的全部字段都是「固定長度」的，整個表會被認爲是 「static」 或 「fixed-length」。 例如，表中沒有以下類型的字段： VARCHAR，TEXT，BLOB。只要你包括了其中一個這些字段，那麼這個表就不是「固定長度靜態表」了，這樣，MySQL 引擎會用另外一種方法來處理。

固定長度的表會提升性能，由於MySQL搜尋得會更快一些，由於這些固定的長度是很容易計算下一個數據的偏移量的，因此讀取的天然也會很快。而若是字段不是定長的，那麼，每一次要找下一條的話，須要程序找到主鍵。

而且，固定長度的表也更容易被緩存和重建。不過，惟一的反作用是，固定長度的字段會浪費一些空間，由於定長的字段不管你用不用，他都是要分配那麼多的空間。

使用「垂直分割」技術(見下一條)，你能夠分割你的表成爲兩個一個是定長的，一個則是不定長的。

　　16. 垂直分割

「垂直分割」是一種把數據庫中的表按列變成幾張表的方法，這樣能夠下降表的複雜度和字段的數目，從而達到優化的目的。(之前，在銀行作過項目，見過一張表有100多個字段，很恐怖)

示例一：在Users表中有一個字段是家庭地址，這個字段是可選字段，相比起，並且你在數據庫操做的時候除了我的信息外，你並不須要常常讀取或是改 寫這個字段。那麼，爲何不把他放到另一張表中呢? 這樣會讓你的表有更好的性能，你們想一想是否是，大量的時候，我對於用戶表來講，只有用戶ID，用戶名，口令，用戶角色等會被常用。小一點的表老是會有 好的性能。

示例二： 你有一個叫 「last_login」 的字段，它會在每次用戶登陸時被更新。可是，每次更新時會致使該表的查詢緩存被清空。因此，你能夠把這個字段放到另外一個表中，這樣就不會影響你對用戶 ID，用戶名，用戶角色的不停地讀取了，由於查詢緩存會幫你增長不少性能。

另外，你須要注意的是，這些被分出去的字段所造成的表，你不會常常性地去Join他們，否則的話，這樣的性能會比不分割時還要差，並且，會是極數級的降低。

　　17. 拆分大的 DELETE 或 INSERT 語句

若是你須要在一個在線的網站上去執行一個大的 DELETE 或 INSERT 查詢，你須要很是當心，要避免你的操做讓你的整個網站中止相應。由於這兩個操做是會鎖表的，表一鎖住了，別的操做都進不來了。

Apache 會有不少的子進程或線程。因此，其工做起來至關有效率，而咱們的服務器也不但願有太多的子進程，線程和數據庫連接，這是極大的佔服務器資源的事情，尤爲是內存。

若是你把你的表鎖上一段時間，好比30秒鐘，那麼對於一個有很高訪問量的站點來講，這30秒所積累的訪問進程/線程，數據庫連接，打開的文件數，可能不只僅會讓你泊WEB服務Crash，還可能會讓你的整臺服務器立刻掛了。

因此，若是你有一個大的處理，你定你必定把其拆分，使用 LIMIT 條件是一個好的方法。下面是一個示例：

 

　　18. 越小的列會越快

對於大多數的數據庫引擎來講，硬盤操做多是最重大的瓶頸。因此，把你的數據變得緊湊會對這種狀況很是有幫助，由於這減小了對硬盤的訪問。

參看 MySQL 的文檔 Storage Requirements 查看全部的數據類型。

若是一個表只會有幾列罷了(好比說字典表，配置表)，那麼，咱們就沒有理由使用 INT 來作主鍵，使用 MEDIUMINT, SMALLINT 或是更小的 TINYINT 會更經濟一些。若是你不須要記錄時間，使用 DATE 要比 DATETIME 好得多。

固然，你也須要留夠足夠的擴展空間，否則，你往後來幹這個事，你會死的很難看，參看Slashdot的例子(2009年11月06日)，一個簡單的ALTER TABLE語句花了3個多小時，由於裏面有一千六百萬條數據。

　　19. 選擇正確的存儲引擎

在 MySQL 中有兩個存儲引擎 MyISAM 和 InnoDB，每一個引擎都有利有弊。酷殼之前文章《MySQL: InnoDB 仍是 MyISAM?》討論和這個事情。

MyISAM 適合於一些須要大量查詢的應用，但其對於有大量寫操做並非很好。甚至你只是須要update一個字段，整個表都會被鎖起來，而別的進程，就算是讀進程都 沒法操做直到讀操做完成。另外，MyISAM 對於 SELECT COUNT(*) 這類的計算是超快無比的。

InnoDB 的趨勢會是一個很是複雜的存儲引擎，對於一些小的應用，它會比 MyISAM 還慢。他是它支持「行鎖」 ，因而在寫操做比較多的時候，會更優秀。而且，他還支持更多的高級應用，好比：事務。

下面是MySQL的手冊

target=」_blank」MyISAM Storage Engine

InnoDB Storage Engine

　　20. 使用一個對象關係映射器(Object Relational Mapper)

使用 ORM (Object Relational Mapper)，你可以得到可靠的性能增漲。一個ORM能夠作的全部事情，也能被手動的編寫出來。可是，這須要一個高級專家。

ORM 的最重要的是「Lazy Loading」，也就是說，只有在須要的去取值的時候纔會去真正的去作。但你也須要當心這種機制的反作用，由於這頗有可能會由於要去建立不少不少小的查詢反而會下降性能。

ORM 還能夠把你的SQL語句打包成一個事務，這會比單獨執行他們快得多得多。

目前，我的最喜歡的PHP的ORM是：Doctrine。

　　21. 當心「永久連接」

「永久連接」的目的是用來減小從新建立MySQL連接的次數。當一個連接被建立了，它會永遠處在鏈接的狀態，就算是數據庫操做已經結束了。並且，自 從咱們的Apache開始重用它的子進程後——也就是說，下一次的HTTP請求會重用Apache的子進程，並重用相同的 MySQL 連接。

PHP手冊：mysql_pconnect()

在理論上來講，這聽起來很是的不錯。可是從我的經驗(也是大多數人的)上來講，這個功能製造出來的麻煩事更多。由於，你只有有限的連接數，內存問題，文件句柄數，等等。

並且，Apache 運行在極端並行的環境中，會建立不少不少的了進程。這就是爲何這種「永久連接」的機制工做地很差的緣由。在你決定要使用「永久連接」以前，你須要好好地考慮一下你的整個系統的架構。

 

補充：

mysql強制索引和禁止某個索引
一、mysql強制使用索引:force index(索引名或者主鍵PRI)

例如:

select * from table force index(PRI) limit 2;(強制使用主鍵)

select * from table force index(ziduan1_index) limit 2;(強制使用索引」ziduan1_index」)

select * from table force index(PRI,ziduan1_index) limit 2;(強制使用索引」PRI和ziduan1_index」)

 

二、mysql禁止某個索引：ignore index(索引名或者主鍵PRI)

例如:

select * from table ignore index(PRI) limit 2;(禁止使用主鍵)

select * from table ignore index(ziduan1_index) limit 2;(禁止使用索引」ziduan1_index」)

select * from table ignore index(PRI,ziduan1_index) limit 2;(禁止使用索引」PRI,ziduan1_index」)