MySQL5.x优化专题(侧重开发)

2024年 4月 19日 80.0k 0

P2 MySQL简介
完整的MySQL优化需要专门的DBA,开发只需要负责写出高效的SQL即可,但仍需要很深的功底,因为SQL易学难精;

高级内容:
MySQL内核(内核优化改写)
SQL优化攻城狮
MySQL服务器优化
各种参数常量设定
查询语句优化
主从复制
软硬件升级
容灾备份
SQL编程

P3 RPM安装
主流都是二进制安装
此处介绍RPM安装,下载GA版本(稳定发布版)
选择Linux-Generic分类
我们下载一个server端一个client端
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-1
检查是否安装过MySQL(或MariaDB)

rpm -qa |grep -i mysql

然后rpm -ivh 命令安装服务端
查看安装后的提示:
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-2
然后我们根据提示去给root设置密码
然后rpm -ivh 命令安装客户端
然后我们查看用户和用户组,以及查看版本,来检查是否安装成功

cat /etc/passwd |grep mysql
cat /etc/group |grep mysql
mysqladmin --version

CentOS6启动mysql,以及查看进程

service mysql start
ps -ef |grep mysql

P4 设置ROOT密码和开机自启
首次连接只需输入mysql然后回车就可以进入mysql命令行
按照之前提示需要用mysqladmin改root密码:

/usr/bin/mysqladmin -u root password 123456

然后再进入mysql就需要输入密码了
然后u我们设置开机自启

chkconfig mysql on
chkconfig --list |grep mysql

此处的1、2、3、4、5、6指的是运行级别
通过cat /etc/inittab查看
然后netsysv检查,开机自启的服务中括号里都有一个星号

P5 安装位置(RPM)
①/var/lib/mysql/
是mysql数据库文件存放路径
pid等文件也存在此目录中
②usr/share/mysql/
配置文件目录
mysql.server命令及配置文件存放于此
③/usr/bin
相关命令目录
如mysqladmin mysqldump
④/etc/init.d/mysql
启停相关脚本

P6 修改字符集
cp my-huge.cng /etc/my.cnf
然后重启mysql
进入mysql
show variables like ‘%char%’;
修改配置文件:
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-1
再重启
之后新库就可以支持utf-8了

P7 MySQL配置文件
定义一些日志的开启、路径
数据文件路径
一些优化参数
数据文件:
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-4
换InnoDB引擎的话就是.frm和.ibd文件(8.0开始只有.ibd文件)

P8 MySQL逻辑架构介绍
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-5
连接层
服务层
引擎层
存储层

P9 存储引擎简介
查看支持的存储引擎、查看默认及当前存储引擎:

show engines;
show variables like '%storage_engine%';

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P10 SQL性能下降原因
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P11 SQL执行加载顺序
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P12 七种JOIN理论
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MySQL5.x优化专题(侧重开发)-12
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-13
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这两种有待实验考证
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P13 七种JOIN的SQL编写
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MySQL语法不支持full outer join,本身使用的场景也很少,实现full outer join使用如下语句
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P14 索引
是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。
简单理解为排好序的快速查找数据结构,以索引文件的形式存储在磁盘上。
如果没有特别说明,都是指B树,MySQL中B+树,当然还有哈希索引。

P15 索引的优势劣势
优势:
提高检索效率,降低IO成本;
降低排序成本,降低CPU消耗;
劣势:
索引占磁盘空间;
会降低表写操作(插入/更新/删除)的速度;

P16 建索引命令
建议一张表索引不超过5个
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P17 索引结构和检索原理
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我们主要研究B树索引
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MySQL5.x优化专题(侧重开发)-29

P18 哪些情况适合建索引
1.主键自动建索引;
2.频繁查找的字段
3.查询中与其他表关联的字段,外键关系建立索引
4.频繁更新的、where用不到的字段不创建
5.排序字段
6.根据需要创建组合索引
7.查询中分组或统计的字段

P19 哪些情况不适合建索引
1.表记录太少
2.经常增删改的表
3.选择性过低的字段

P20 性能分析前提知识
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P21 Explain简介
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P22 explain之id
对应“表的读取顺序”
id相同的情况,执行顺序由上至下;
如果是子查询,id的序号会递增,id值越大的优先级越高,越先被执行;
如果是混合的,id值大的先执行,id平级的由上至下
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derived是衍生的意思,就是延申出来的虚表,如下图所指的S1
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P23 explain之select type和table
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-4
1.simple,简单的select,查询中不包括子查询或者union
2.primary,一段查询如果包含任何复杂的子部分,则最外层查询被标记为primary
3.subquery,在select或where列表中包含了子查询
4.derived,在from列表中包含的子查询被标记为衍生表,derived后面的标记数字,对应的是id,如derived2即id为2的子查询衍生出来的表,mysql会递归执行这些子查询,把结果放在临时表中,所以衍生表会使用临时表
5.union,若第二个select出现在union之后,则被标记为union;若union包含在from子句的子查询中,外层select将标记为derived,因为也属于union衍生出来的表
6.union result,从union表获取结果的select(区别于刚才的union在from子句中,这个不用临时表,直接输出结果)
table显示这一行是关于哪张表的,不用多说

P24 explain之type
type指的是访问类型
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常见的值有如下几种:
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-38
从最好到最差依次如下:
system > const > eq_ref > ref > range > index > all
一般来说,得保证查询至少达到range级别,最好能达到ref
1.system,表里只有一行记录(等于系统表,mysql库带的表),是const类型特例,平时不会出现
2.const,意思是常量,表示通过索引一次就找到了。常见于primary key或unique索引只匹配一行数据的情况;
3.eq_ref,唯一性查找,对于每个索引键,表中只有一条记录与之匹配,常见于主键或唯一索引
4.ref,非唯一性查找,返回匹配某个值的所有行,查找和扫描的混合体
5.range,检索给定范围的行,一般是where语句中出现了between, ,in等
6.index,全索引扫描,通常比ALL快
7.all,全表扫描

P25 explain之possible_key和key
possible_keys:显示可能使用的索引,一个或多个,查询涉及到的字段上若存在索引,则该索引将被列出,但不一定被查询实际使用
key:实际使用的索引,如果显示为NULL,则是没建索引或索引失效
查询中若使用了覆盖索引,则该索引仅出现在key列表中

P26 explain之key_len
表示索引中使用的字节数,可通过该列计算查询中使用的索引的长度
在不损失精确性的情况下,长度越短越好。
key_len显示的值为索引字段的最大可能长度,并非实际使用长度,
即key_len是根据表定义计算而得,不是通过表内检索出

P27 explain之ref
显示索引的哪一列被使用了,
如果可能的话,是一个常数。
哪些列或者常量被用于查找索引列上的值
如:
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-39
可以是库.表.字段,或常量

P28 explain之rows
根据表统计信息及索引选用情况,大致估算出找到所需记录需要读取的行数,当然是越少越好

P29 exolain之extra
十分重要的额外信息
1.using filesort,使用了文件排序,说明mysql会对数据使用一个外部的索引排序,而不是按照我们表的索引顺序进行读取。mysql中无法利用索引完成的排序称为文件排序;需要我们尽量避免
2.using temporary,使用了临时表保存中间结果,常见于order by排序、分组查询group by
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-40
3.using index,表示相应select操作使用了覆盖索引,从索引中就能取得数据,而避免访问了表的数据行;
如果同时出现了using where,表明索引被用来执行索引键值的查找;
如果没有同时出现using where,表明索引用来索引全扫描,而非查找动作
4.using where,表示使用了where过滤
5.using join buffer,表示使用了连接缓存,即配置文件的join_buffer_size
6.impossible where,表示where子句的值总是false,不能用来获取任何元组
7.select tables optimized away,对MyISAM引擎优化COUNT(*)的操作
8.distinct,表示优化distinct,在找到第一匹配的元组后即停止查找相同值的操作

P30 case
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-41
答案:
1.id4的步骤,即union后面select name, id from t2
2.id3的步骤,即select id ,name from t1 where …
3.id2的步骤,即子查询select id from t3
4.id1的步骤select d1.name from d1(id3步骤的衍生表)
5.null的步骤,即id1和id4的union结果

P31 索引单表优化案例
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where语句中第二个条件是大于,范围查询之后的就无法再走索引了,所以还是有filesort
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P32 索引两表优化案例
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-45
左外联的话,索引建在关联条件的右表上;
右外联同理,也是“相反加”

P33 索引三表优化案例
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-46
结论:
尽可能减少join语句中nestedloop的次数,永远用小表驱动大表
优先优化nestedloop的内层循环
保证join语句中被驱动表上join条件字段已经有索引
若无法保证被驱动表join条件字段有索引,且内存资源充足时,可加大join_buffer_size

P34 索引优化1
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如果是组合索引,要遵循最左前缀法则
带头大哥不能死,中间兄弟不能断
(oracle中还要避免跳扫)

P35 索引优化2
不要在索引列上进行任何计算、函数、(显示或隐式)类型转换

P36 索引优化3
范围之后全失效(无法使用组合索引范围条件字段右边的列,如,between,like)

P37 索引优化4
尽量使用覆盖索引,(查询列包含在索引列中),避免使用select *

P38 索引优化5
使用!=或会导致不走索引

P39 索引优化6
is null,is not null也不走索引

P40 索引优化7
like以通配符开头不走索引

P41 索引优化8
字符串类型不加单引号会导致索引失效,因为引发隐式转换
少用or,用它来连接有时也会导致索引失效

P46 小表驱动大表
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永远小表驱动大表(连接成本高)
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注:两表ID字段应建立索引

P47 in和exists
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P48 为排序使用索引order by优化
order by子句,尽量使用using index方式排序,避免使用using filesort方式排序
重点:避免filesort!
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如果order by 的字段一个是正序一个是倒序的话,就还是使用filesort,因为默认索引建的都是正序,即字段顺序相同,必须“同升同降”;
4.1版本之前是双路排序,要读两次磁盘,4.1之后改进成为单路排序:
从磁盘中读取查询所需要的所有列,在buffer中按照order by列进行排序,然后扫描排序后的列表进行输出,把随机IO变成顺序IO,但是也占用更多内存;
总体而言单路要优于双路,但是如果取的数据要高于sort_buffer_size的话,就要取好几次直至取完,这样就会产生多次IO,效果会更差;
因此需要增大sort_buffer_size和max_length_for_sort_data这两个参数的设置
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P49 慢查询日志
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set global slow_query_log=1是临时开启,永久开启需要改配置文件
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set global long_query_time=2;
需要重新连接或者新开一个会话才能看到新设置的值;
分析工具mysqldumpslow
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当然作为DBA一般我们都用pt工具

P50 批量插入数据脚本
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注:以$$为结束之后还需要改回以;为结束,即DELIMITER;
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P51 用show profile进行SQL分析
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查看当前版本是否支持
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遇到的话就必须要优化了

P52 全局查询日志
绝不可能生产环境使用,只能测试环境使用
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所有sql都记录到mysql.general_log表中

P53 锁理论
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P56 行锁理论
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-79

P59 索引失效导致行锁变表锁
例如,隐式转换导致的索引失效,行锁变表锁;

P60 间隙锁的危害
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P61 如何锁定一行
select … for update

P62 行锁总结
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MySQL5.x优化专题(侧重开发)-84
MySQL5.x优化专题(侧重开发)-85
一定要用show profile分析
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