優化頁面訪問速度(二) 資料庫優化

2021-10-10 14:43:18 字數 3296 閱讀 8931

一、概述

資料庫優化,主要包括資料表設計、索引、sql語句、表拆分、資料庫伺服器架構等方向的優化。

二、資料庫設計

在建表的時候,就需要考慮到將來的使用場景,盡量在建表初期就設計好。

1、儲存引擎

mysql常被提到的儲存引擎就是innodb和mysiam,其實現在主要都在用innodb了。兩者的區別:

innodb支援事務,索引和資料存在乙個檔案,主鍵查詢速度快(主鍵就是索引b+樹的葉子節點,而資料就繫結在葉子節點),行級鎖,支援外來鍵,恢復起來較快。

mysiam不支援事務,支援全文索引,表級鎖, 索引和資料檔案分開存放。

innodb在眾多方面都優於mysiam,且mysiam的全文索引其實可以使用其他工具來實現,故常用innodb引擎。

另外,如果兩個表的引擎不一樣,乙個是mysiam另乙個是innodb,則事務的恢復只會恢復innodb的表,這樣的事務並不完整,故要求所有的表都是innodb。

2、字段

1)字串

定長的字串用char比較好,這樣修改的時候不會產生碎片,而且利用率高。相對來說,varchar則用於長度不一致的字段。

2)列舉

對於只有幾種值的字段,用列舉的效果更好。表示狀態的字段,常常可以這麼設計。列舉在mysql底層,會轉成int儲存,效率很高。另外,儲存的時候,建議不要直接用1、2這種,可以用英文來表示不同的狀態,比較好辨認。

3)數字

不需要負數的時候,可以加上unsigned;需要精確的小數才考慮decimal。

三、索引

索引可以加快查詢速度,但是對於增刪改,還需要去維護對應的b+樹,因此索引是按需設定,不能亂加。

innodb的索引,分為主鍵索引和輔助索引。

1、主鍵索引

innodb的主鍵索引,是和資料繫結在一起的,因此按照主鍵來查詢時,找到值的時候,也就找到了對應的資料,所以說innodb的主鍵索引查詢速度特別快。

如下圖所示:

另外可以看到,innodb引擎下,資料是繫結在主鍵的,故innodb引擎的表,必須要設定主鍵。

另外,建議設定逐漸增大的數字作為主鍵,且不要修改主鍵,這樣避免主鍵的b+樹旋轉太多。

2、輔助索引

除了主鍵,其他的索引統稱為輔助索引。其他的索引,是用其他的b+樹來儲存,子節點上存的是這一行對應的主鍵的資訊。

故用輔助索引查詢,找到對應的主鍵後,還需要去主鍵的b+樹上查詢,才可以找到對應的資料。

3、聯合索引

當多個字段共同組成索引,則成為聯合索引。聯合索引需要遵循最左字首原則。例如建立聯合索引a_b_c。

下列語句是可以用到索引的:

select * from *** where a = 『xx』 and b = 『xx』 and c = 『xx』;

select * from *** where a = 『xx』 and b = 『xx』;

select * from *** where a = 『xx』;

select * from *** where a = 『xx』 and b = 『xx』 and c > 『xx』;

select * from *** where a = 『xx』 and b > 『xx』;

select * from *** where a > 『xx』;

下列語句是用不到索引的:

select * from *** where b = 『xx』 and c = 『xx』;

select * from *** where a > 『xx』 and b = 『xx』 and c = 『xx』;

需要說明的是,前面乙個字段用到的大於,則後面的字段無法用到索引。因為聯合索引的儲存是多個b+樹的連線;1個字段的葉子節點接下乙個欄位的根節點。故如果出現大於,則後面的字段無法確定範圍,即無法使用到索引。

4、唯一索引

唯一索引是輔助索引的一種,除了索引的功能,還能保證欄位在資料庫中是唯一的,這對於併發新增有防止重複的作用。

5、建索引注意事項

1)對於where、order by、group by,都可以考慮建索引。

2)索引建立在區分度大的字段上,對於性別這類的字段,建立索引沒有意義。

3)對於字串型別,可以考慮建立字首索引,例如對於description欄位的前7個字元建立索引,語句為:alter table xxtable add key (description(7));

四、sql語句優化

1、盡量用到索引

1)避免在 where 子句中對字段進行 null 值、!=或<>、in 和 not in 、非打頭字母like搜尋、表示式操作或者函式操作,這些操作都會導致放棄索引,全表掃瞄。

2)or,左右兩邊都應該對索引的列進行查詢,只要有一邊的列不是索引列,就會導致放棄使用索引。可以考慮用union代替or,這樣至少可以有一部分資料用到索引。

3)對於字串型別,如果裡面存的是數字,查詢的時候也要記得加上引號,強制轉成字串,這樣才能用到索引。

2、其他查詢優化

1)如果不需要全量資料,可以考慮用limit。

2)避免用子查詢,mysql的子查詢,內部執行計畫器是這樣執行的:先查外表再匹配內錶,而不是先查內錶,當外表的資料很大時,查詢速度會非常慢。

3)對於group by,mysql對所有group by col1,col2...的字段進行排序。如果查詢包括group by,想要避免排序結果的消耗,則可以指定order by null禁止排序。

五、表拆分

對於資料量太大的表,可以考慮拆分表,以減少掃瞄的資料量。

1、橫向拆表

當資料量太大,且資料有一定的規律,則可以橫向分表。例如交易明細表,可以根據使用者id進行分表,把使用者id進行hash,不同的hash結果對應到不同的表,再編寫乙個實現演算法,根據id到對應的表進行增刪改查即可。

2、縱向拆表

3、分割槽

分割槽是mysql自帶的功能,其原理是將乙個表的資料存在不同的檔案中,由mysql根據內部規則,自動去對應的資料檔案找資料。

六、資料庫伺服器架構

1、讀寫分離

商業應用上,資料庫經常都是讀寫分離的,通常寫在主庫,讀在從庫進行。資料庫的主從一致性,是通過中繼日誌實現的。

每當有資料修改,主庫會將sql語句寫入中繼日誌,然後從庫會把日誌搬到對應的從庫日誌,再逐條執行sql。

2、負載均衡

負載均衡,可以通過mycat等外掛程式實現,可以理解為資料庫是對底層儲存檔案的抽象,而mycat是對資料庫的抽象。

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