高性能mysql学习笔记一
文章目錄
- 一、MYSQL 架構(gòu)與歷史
- 1.mysql架構(gòu)簡(jiǎn)圖
- 2. mysql并發(fā)控制
- 2.1 鎖策略
- 2.2 鎖粒度
- 3. mysql 事務(wù)
- 3.1 mysql事務(wù)日志
- 二、服務(wù)性能剖析
- 1. 服務(wù)性能指標(biāo)
- 三、mysql優(yōu)化
- 1. schema和數(shù)據(jù)類型的優(yōu)化
- 2. mysql設(shè)計(jì)的范式
- 3. 緩存匯總相關(guān)
- 4. alter table
- mysql知識(shí)點(diǎn)(補(bǔ)充)
- 1. 查看表的相關(guān)信息
一、MYSQL 架構(gòu)與歷史
1.mysql架構(gòu)簡(jiǎn)圖
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? mysql存儲(chǔ)引擎將存儲(chǔ)引起中的數(shù)據(jù)通過(guò)行緩存格式拷貝數(shù)據(jù)、服務(wù)層將拷貝內(nèi)存解碼成各個(gè)列。(數(shù)據(jù)庫(kù)一個(gè)表不建議設(shè)計(jì)多個(gè)列)
2. mysql并發(fā)控制
2.1 鎖策略
同一個(gè)數(shù)據(jù)并發(fā)修改需要鎖的機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致性，所以常見(jiàn)的并發(fā)控制是通過(guò)實(shí)現(xiàn)兩種機(jī)制的鎖來(lái)解決并發(fā)問(wèn)題。分別是排它鎖（也叫寫(xiě)鎖）和共享鎖(讀鎖)，場(chǎng)景如下：
- 讀讀鎖：這種場(chǎng)景下是不會(huì)出現(xiàn)阻塞的，因?yàn)樽x數(shù)據(jù)并不會(huì)影響數(shù)據(jù)，所以支持并發(fā)讀數(shù)據(jù)。
- 寫(xiě)寫(xiě)鎖：該場(chǎng)景需要進(jìn)行阻塞。
- 讀寫(xiě)鎖（寫(xiě)讀鎖） ：雖然有讀請(qǐng)求，但是寫(xiě)請(qǐng)求會(huì)影響讀取結(jié)果，也需要進(jìn)行排他鎖處理。
所以說(shuō)一個(gè)寫(xiě)鎖會(huì)阻塞其他的寫(xiě)鎖和讀鎖。
2.2 鎖粒度
在上面我們介紹了鎖的實(shí)現(xiàn)策略，而提交系統(tǒng)并發(fā)還有一種方式是細(xì)化鎖定的范圍即鎖粒度 。只有在保證數(shù)據(jù)安全的前提下使得鎖定范圍盡可能的小，從而使得并發(fā)程度更高。
MySQL有三種鎖的級(jí)別：頁(yè)級(jí)、表級(jí)、行級(jí)
- MyISAM和MEMORY存儲(chǔ)引擎采用的是表級(jí)鎖（table-level locking）；
- BDB存儲(chǔ)引擎采用的是頁(yè)面鎖（page-level locking），但也支持表級(jí)鎖；
- InnoDB存儲(chǔ)引擎既支持行級(jí)鎖（row-level locking），也支持表級(jí)鎖，但默認(rèn)情況下是采用行級(jí)鎖。
MySQL這種鎖的特性可大致歸納如下：
- 表級(jí)鎖：開(kāi)銷小，加鎖快；不會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)生鎖沖突的概率最高,并發(fā)度最低。
- 行級(jí)鎖：開(kāi)銷大，加鎖慢；會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度最小，發(fā)生鎖沖突的概率最低,并發(fā)度也最高。
- 頁(yè)面鎖：開(kāi)銷和加鎖時(shí)間界于表鎖和行鎖之間；會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間，并發(fā)度一般。
鎖的機(jī)制是由各個(gè)的存儲(chǔ)引擎實(shí)現(xiàn)的
3. mysql 事務(wù)
3.1 mysql事務(wù)日志
? 在修改數(shù)據(jù)的時(shí)候，只需修改內(nèi)存中的數(shù)據(jù)并將修改記錄以順序IO的形式寫(xiě)入事務(wù)日志中，待以后慢慢回寫(xiě)磁盤。
有了事務(wù)日志，則數(shù)據(jù)持久化到磁盤不需要進(jìn)行實(shí)時(shí)隨機(jī)IO的更新數(shù)據(jù)操作
二、服務(wù)性能剖析
1. 服務(wù)性能指標(biāo)
- 響應(yīng)時(shí)間 : 服務(wù)器處理一次請(qǐng)求響應(yīng)的耗時(shí)。
- QPS：Query Per Second，每秒請(qǐng)求數(shù)。響應(yīng)時(shí)間越短，QPS則越高。在單線程的情況下，是呈線性關(guān)系，多線程時(shí)，總QPS = （1000ms/ 響應(yīng)時(shí)間）* 線程數(shù)。
- 吞吐量:單位時(shí)間內(nèi)可處理的事務(wù)的數(shù)量,屬于性能定義的倒數(shù)。
三、mysql優(yōu)化
1. schema和數(shù)據(jù)類型的優(yōu)化
schema在數(shù)據(jù)庫(kù)中表示的是數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象集合，它包含了各種對(duì)像，比如：表，視圖，存儲(chǔ)過(guò)程，索引。mysql的schema等價(jià)于數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象（包含表、視圖、存儲(chǔ)過(guò)程、索引等等的集合）
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最小數(shù)據(jù)長(zhǎng)度： 能正確存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小數(shù)據(jù)類型,datetime和timesamp存儲(chǔ)日期(精確到秒)，但是后者只需要占據(jù)前者一半的存儲(chǔ)空間。
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簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)類型：整型要比字符串(字符串設(shè)計(jì)字符編碼和排序)操作代價(jià)更低，varchar 比char類型操作代價(jià)更低。
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避免NULL列：查詢包含NULL的列會(huì)使得 索引、索引統(tǒng)計(jì)、值比較變的復(fù)雜，且可為null的類創(chuàng)建索引的時(shí)候會(huì)額外占據(jù)空間
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整型類型：tinyint(8)、smallint(16)、mediumint(24)、int(32)、bigint(64)。unsinged 無(wú)符號(hào)會(huì)使得正數(shù)的上限提高一倍。sql中的整型計(jì)算一般都會(huì)使用64字節(jié)的bigint整數(shù)
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實(shí)數(shù)類型：float/double 使用浮點(diǎn)類型進(jìn)行計(jì)算(會(huì)有誤差)。decimal 為精確類型計(jì)算,其有一定的空間和計(jì)算開(kāi)銷，所以一些財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)可以使用bigint(乘以相應(yīng)的倍數(shù)存儲(chǔ))。
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字符類型：不同引擎存儲(chǔ)格式不同。
varchar 可變字符長(zhǎng)度（需要一個(gè)額外字段記錄長(zhǎng)度）
char定長(zhǎng)長(zhǎng)度
varchar相對(duì)于char節(jié)省了存儲(chǔ)空間，但更新操作來(lái)說(shuō)char不容易產(chǎn)生碎片。(由于行長(zhǎng)度可變對(duì)于更新操作，頁(yè)內(nèi)沒(méi)有更多的空間可能需要通過(guò)拆分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)（MyIsam會(huì)將行拆分成不同的片段存儲(chǔ)，InnoDB則需要分裂頁(yè)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)）)。
blob：二進(jìn)制形式存儲(chǔ)大的字符類型數(shù)據(jù) tinyblob、smallblob、blob、mediumblob、bingblob
text：字符串形式存儲(chǔ)大的字符類型數(shù)據(jù) tinytext、smatext、text、mediumtext、bigtext
mysql將blob和text當(dāng)做獨(dú)立對(duì)象，如果其只太大時(shí) 頁(yè)內(nèi)只存儲(chǔ)指針，指向外部存儲(chǔ)的實(shí)際區(qū)域 盡量避免這兩種數(shù)據(jù)類型
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enum類型：枚舉可以將字符串存儲(chǔ)到預(yù)定義集合中，占用很少的空間。
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日期時(shí)間類型：DateTime類型和TIMESTAMP類型，推薦使用TIMESTAMP因?yàn)槠淇臻g效率高。
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位數(shù)據(jù)類型，mysql5.0之前BIT和tinyInt是一樣的。mysql5.0之后是使用一個(gè)或多個(gè)bit(位)存儲(chǔ)0/1,MySql將bit當(dāng)做字符串類型進(jìn)行處理。
2. mysql設(shè)計(jì)的范式
3. 緩存匯總相關(guān)
? 對(duì)于緩存匯總相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō) 有如下設(shè)計(jì)方式
1. 使用視圖 增加讀性能2. 技術(shù)器相關(guān) 可以使用多條記錄存儲(chǔ)計(jì)數(shù)，最終使用sum匯總（解決多個(gè)地方同時(shí)修改一行記錄 造成的全局互斥鎖）4. alter table
? mysql的alter table 操作對(duì)大表的性能損耗很大，與其需要表結(jié)構(gòu)的原理有關(guān)：mysql在執(zhí)行代大部分修改表結(jié)果的方式是創(chuàng)建一個(gè)新表，從舊表查詢數(shù)據(jù)并插入新表（重構(gòu)緩存）再刪除舊表，同時(shí)alter 操作會(huì)終端mysql服務(wù)。
? alter table使用技巧：
1. 在不提供服務(wù)的mysql節(jié)點(diǎn)進(jìn)行alter table操作 然后進(jìn)行主從切換。2. 使用**影子拷貝**。3. alter table 表名 alter column xxx 操作改變表結(jié)構(gòu) 會(huì)直接修改.frm文件而不涉及表數(shù)據(jù)。（<font color="red">是僅僅限于修改列的默認(rèn)值 還是所有操作</font>）mysql知識(shí)點(diǎn)(補(bǔ)充)
1. 查看表的相關(guān)信息
SHOW TABLE STATUS LIKE 'table_name'(Name, Engine, Version, Row_format, Rows, Avg_row_length, Data_length, Max_data_length, Index_length, Data_free, Auto_increment, Create_time, Update_time, Check_time, Collation, Checksum, Create_options, Comment)
| Name | 表名 |
| Engine | 表使用的存儲(chǔ)引起 |
| Version | |
| Row_format | 行的格式。對(duì)于MyISAM表，可選的值為Dynamic 可變字段、Fixed或者Compressed |
| Rows | 表中的行數(shù)。對(duì)于 MyISAM 和其他一些存儲(chǔ)引擎，該值是精確的，但對(duì)于 InnoDB，該值是估計(jì)值 |
| Avg_row_length | 平均每行包含的字節(jié)數(shù) |
| Data_length | 表數(shù)據(jù)大小(以字節(jié)為單位) |
| Max_data_length | 表數(shù)據(jù)的最大容量，該值和存儲(chǔ)引擎有關(guān)。 |
| Index_length | 索引的大小(以字節(jié)為單位) |
| Data_free | 對(duì)于 MyISAM 表，表示已分配但目前沒(méi)有使用的空間。這部分空間包括了之前刪除的行，以及后續(xù)可以被 INSERT 利用到的空間。 |
| Auto_increment | 下一個(gè) AUTO_INCREMENT 的值 |
| Create_time | 表的創(chuàng)建時(shí)間 |
| Update_time | 表數(shù)據(jù)的最后修改時(shí)間 |
| Check_time | 使用 CHECK TABLE 命令或者 myisamchk 工具最后一次檢查表的時(shí)間。 |
| Collation | 表的默認(rèn)字符集和字符列排列規(guī)則 |
| Checksum | 如果啟用，保存的是整個(gè)表的實(shí)時(shí)校驗(yàn)和。 |
| Create_options | 創(chuàng)建表時(shí)的其他選項(xiàng) |
| Comment | 該列包含了一些其他的額外信息。對(duì)于 MyISAM 表，保存的是表在創(chuàng)建時(shí)帶的注釋。對(duì)于 InnoDB 表，則保存的是 InnoDB 表空間的剩余空間信息。如果是一個(gè)視圖，則該列包含 “VIEW” 的文本字樣。 |
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的高性能mysql学习笔记一的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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