數(shù)據(jù)庫優(yōu)化一方面是找出系統(tǒng)的瓶頸，提高M(jìn)ySQL數(shù)據(jù)庫的整體性能，而另一方面需要合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)調(diào)整，以提高用戶的相應(yīng)速度，同時(shí)還要盡可能的節(jié)約系統(tǒng)資源，以便讓系統(tǒng)提供更大的負(fù)荷。

一、優(yōu)化一覽圖

二、優(yōu)化

筆者將優(yōu)化分為了兩大類：軟優(yōu)化和硬優(yōu)化。軟優(yōu)化一般是操作數(shù)據(jù)庫即可;而硬優(yōu)化則是操作服務(wù)器硬件及參數(shù)設(shè)置。

1、軟優(yōu)化

1)查詢語句優(yōu)化

首先我們可以用EXPLAIN或DESCRIBE(簡寫:DESC)命令分析一條查詢語句的執(zhí)行信息。

例:

DESC SELECT * FROM `user` 

顯示：

其中會(huì)顯示索引和查詢數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)條數(shù)等信息。

2)優(yōu)化子查詢

在MySQL中，盡量使用JOIN來代替子查詢。因?yàn)樽硬樵冃枰短撞樵儯短撞樵儠r(shí)會(huì)建立一張臨時(shí)表，臨時(shí)表的建立和刪除都會(huì)有較大的系統(tǒng)開銷，而連接查詢不會(huì)創(chuàng)建臨時(shí)表，因此效率比嵌套子查詢高。

3)使用索引

索引是提高數(shù)據(jù)庫查詢速度最重要的方法之一，使用索引的三大注意事項(xiàng)包括：

• LIKE關(guān)鍵字匹配'%'開頭的字符串，不會(huì)使用索引;
• OR關(guān)鍵字的兩個(gè)字段必須都是用了索引，該查詢才會(huì)使用索引;
• 使用多列索引必須滿足最左匹配。

4)分解表

對(duì)于字段較多的表，如果某些字段使用頻率較低，此時(shí)應(yīng)當(dāng)將其分離出來從而形成新的表。

5)中間表

對(duì)于將大量連接查詢的表可以創(chuàng)建中間表，從而減少在查詢時(shí)造成的連接耗時(shí)。

6)增加冗余字段

類似于創(chuàng)建中間表，增加冗余也是為了減少連接查詢。

7)分析表、檢查表、優(yōu)化表

分析表主要是分析表中關(guān)鍵字的分布;檢查表主要是檢查表中是否存在錯(cuò)誤;優(yōu)化表主要是消除刪除或更新造成的表空間浪費(fèi)。

分析表：使用 ANALYZE 關(guān)鍵字，如ANALYZE TABLE user

• Op：表示執(zhí)行的操作;
• Msg_type：信息類型，有status、info、note、warning、error;
• Msg_text：顯示信息。

檢查表: 使用 CHECK關(guān)鍵字，如CHECK TABLE user [option]。option 只對(duì)MyISAM有效。共五個(gè)參數(shù)值：

• QUICK：不掃描行，不檢查錯(cuò)誤的連接;
• FAST：只檢查沒有正確關(guān)閉的表;
• CHANGED：只檢查上次檢查后被更改的表和沒被正確關(guān)閉的表;
• MEDIUM：掃描行，以驗(yàn)證被刪除的連接是有效的，也可以計(jì)算各行關(guān)鍵字校驗(yàn)和;
• EXTENDED：最全面的的檢查，對(duì)每行關(guān)鍵字全面查找。

優(yōu)化表：使用OPTIMIZE關(guān)鍵字，如OPTIMIZE [LOCAL|NO_WRITE_TO_BINLOG] TABLE user;

LOCAL|NO_WRITE_TO_BINLOG都是表示不寫入日志，優(yōu)化表只對(duì)VARCHAR、BLOB和TEXT有效，通過OPTIMIZE TABLE語句可以消除文件碎片，在執(zhí)行過程中會(huì)加上只讀鎖。

2、硬優(yōu)化

1)硬件三件套

配置多核心和頻率高的cpu，多核心可以執(zhí)行多個(gè)線程;

配置大內(nèi)存，提高內(nèi)存，即可提高緩存區(qū)容量，因此能減少磁盤I/O時(shí)間，從而提高響應(yīng)速度;

配置高速磁盤或合理分布磁盤：高速磁盤提高I/O，分布磁盤能提高并行操作的能力。

2)優(yōu)化數(shù)據(jù)庫參數(shù)

優(yōu)化數(shù)據(jù)庫參數(shù)可以提高資源利用率，從而提高M(jìn)ySQL服務(wù)器性能。MySQL服務(wù)的配置參數(shù)都在my.cnf或my.ini，下面列出性能影響較大的幾個(gè)參數(shù)：

• key_buffer_size：索引緩沖區(qū)大小;
• table_cache：能同時(shí)打開表的個(gè)數(shù);
• query_cache_size和query_cache_type：前者是查詢緩沖區(qū)大小，后者是前面參數(shù)的開關(guān)，0表示不使用緩沖區(qū)，1表示使用緩沖區(qū)，但可以在查詢中使用SQL_NO_CACHE表示不要使用緩沖區(qū)，2表示在查詢中明確指出使用緩沖區(qū)才用緩沖區(qū)，即SQL_CACHE;
• sort_buffer_size：排序緩沖區(qū)。

更多參數(shù)：

https://www.mysql.com/cn/why-mysql/performance/index.html

3)分庫分表

因?yàn)閿?shù)據(jù)庫壓力過大，首先一個(gè)問題就是高峰期系統(tǒng)性能可能會(huì)降低，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫負(fù)載過高對(duì)性能會(huì)有影響。

另外一個(gè)，壓力過大把你的數(shù)據(jù)庫給搞掛了怎么辦?

所以此時(shí)你必須得對(duì)系統(tǒng)做分庫分表+讀寫分離，也就是把一個(gè)庫拆分為多個(gè)庫，部署在多個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)上，這時(shí)作為主庫承載寫入請(qǐng)求。然后每個(gè)主庫都掛載至少一個(gè)從庫，由從庫來承載讀請(qǐng)求。

4)緩存集群

如果用戶量越來越大，此時(shí)你可以不停的加機(jī)器，比如說系統(tǒng)層面不停加機(jī)器，就可以承載更高的并發(fā)請(qǐng)求。

然后數(shù)據(jù)庫層面如果寫入并發(fā)越來越高，就擴(kuò)容加數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，通過分庫分表是可以支持?jǐn)U容機(jī)器的，如果數(shù)據(jù)庫層面的讀并發(fā)越來越高，就擴(kuò)容加更多的從庫。

但是這里有一個(gè)很大的問題：

數(shù)據(jù)庫其實(shí)本身不是用來承載高并發(fā)請(qǐng)求的，所以通常來說，數(shù)據(jù)庫單機(jī)每秒承載的并發(fā)就在幾千的數(shù)量級(jí)，而且數(shù)據(jù)庫使用的機(jī)器都是比較高配置，比較昂貴的機(jī)器，成本很高。

如果你就是簡單的不停的加機(jī)器，其實(shí)是不對(duì)的。

所以在高并發(fā)架構(gòu)里通常都有緩存這個(gè)環(huán)節(jié)，緩存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是為了承載高并發(fā)而生。單機(jī)承載的并發(fā)量都在每秒幾萬，甚至每秒數(shù)十萬，對(duì)高并發(fā)的承載能力比數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要高出一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

你完全可以根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特性，對(duì)那種寫少讀多的請(qǐng)求，引入緩存集群。

具體來說，就是在寫數(shù)據(jù)庫的時(shí)候同時(shí)寫一份數(shù)據(jù)到緩存集群里，然后用緩存集群來承載大部分的讀請(qǐng)求。這樣的話，通過緩存集群，就可以用更少的機(jī)器資源承載更高的并發(fā)。

三、結(jié)語

一個(gè)完整而復(fù)雜的高并發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)中，一定會(huì)包含各種復(fù)雜的自研基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)和各種精妙的架構(gòu)設(shè)計(jì)，因此一篇小文頂多具有拋磚引玉的效果。但是總得來看，數(shù)據(jù)庫優(yōu)化的思想差不多就這些了。希望能對(duì)大家有所幫助。