GitHub点赞70.3k 「MySQL性能架构成长笔记」爆火了

MySQL作为目前互联网工作的主流数据库，有着不容撼动的地位。DB-Engines这个排名在业界引用得非常多，权威性也很高，排名前三依然是Oracle、MySQL、Microsoft sQL Server。MySQL是20世纪90年代出来的数据库，整个架构上吸取了其他数据库的一些优良特性，也去除了不好的地方，整个架构比较稳定、比较简洁。MySQL的架构可以在多种不同的场景中应用，Facebook、Twitter、Google、腾讯、阿里等都在大量使用MySQL存储海量数据。

最近学习发现一本腾讯架构师出版非常火的【MySQL性能优化和高可用架构实践】手册，独乐乐不如众乐乐，现在就把它分享出来

该笔记共分为13个部分

目录

由于内容篇幅过多，下面会给大家展示一下其中的部分内容!

目录

• InnoDB存储引整体系结构
• MySQL事务和锁
• SLQ语言性能优化

• MySQL服务器优化
• MySQL性能监控
• MySQL主从复制详解
• PXC高可用解决方案

• 基于MHA实现的MySQL.自动故障转移集群
• MySQL Group Replication
• Keepalived+双主复制的高可用架构
• 数据库分库分表与中间件介绍
• Mycat中间件详解

总览内容

MySQL架构介绍

目前业界的MySQL主流分支版本有Oracle官方版本的MySQL、Percona Server、MariaDB。接下来看一下各个分支的特点。

InnoDB存储引擎体系结构

从MySQL 5.5版本开始，InnoDB是默认的表存储引擎，特点是支持事务、支持数据行锁、支持多版本并发MVCC、支持外键。InnoDB存储引擎的体系结构如图2-1所示，包括内存池、后台线程和底层的数据文件

MySQL事务和锁

MySQL事务隔离级别

事务还会通过锁机制满足隔离性。在InnoDB存储引擎中，有不同的隔离级别，它们有着不同的隔离性。

锁等待

锁等待是指一个事务过程中产生的锁，其他事务需要等待上一个事务释放它的锁才能占用该资源。如果该事务一直不释放，就需要持续等待下去，直到超过了锁等待时间，会报一个等待超时的错误。在MySQL中通过innodb_lock_wait_timeout参数来控制锁等待时间，单位是秒。如图3-9所示，可以通过语句show variables like '%innodb_lock_wait%'来查看锁等待超时时间。

SQL语句性能优化

说起SQL语句性能优化，相信所有人都了解一些简单的技巧：不使用SELECT *、不使用NULL字段、合理地使用索引、为字段选择恰当的数据类型等。你是否真的理解这些优化技巧？是否理解其背后的工作原理？本章从理论和实战角度出发，讲解这些优化建议背后的原理。

创建高性能索引

索引是提高MySQL查询性能的一个重要途径。应当尽量避免事后才想起添加索引，因为事后可能需要监控大量的SQL才能定位到问题所在，而且增加索引的时间肯定是远大于初始增加索引所需要的时间。

MySQL服务器全面优化

绝大多数使用Linux操作系统的大中型互联网网站都在使用MySQL作为后端的数据库服务，所以如何优化MySQL服务器是我们要研究的。现在MySQL 5.7版本对于多核CPU、固态硬盘、锁机制有着更好的优化。另外，MySQL 5.7版本对优化器提升了很多，比如MySQL 5.7的in语句子查询能够使用index range scan方式，Union all不再产生临时表，排序效率上也有所提升。我们从MySQL 5.7版本的存储引擎增强，硬件、操作系统、配置参数优化、设计规范优化几个层面来全面优化MySQL服务器

MySQL性能监控

MySQL被越来越多的企业接受。随着企业发展，MySQL存储数据日益膨胀，性能分析、监控预警显得非常重要。在某些场景下，通常会部署一套MySQL监控/图形工具，然后根据MySQL监控面板提供的信息来执行进一步的调优。

MySQL主从复制详解

MySQL的主从复制功能是构建基于MySQL数据库的高可用、高性能的应用程序基础，既能用于分担主数据库的读负载，也为高可用HA等工作提供了更多的支持。主从复制是指数据可以从一个MySQL数据库服务器主节点复制到另外一个或多个MySQL数据库服务器从节点。主从复制可以用于数据实时备份、读写分离、高可用HA等企业场景中。

PXC高可用解决方案

基于MHA实现的MySQL自动故障转移集群

MHA是一套优秀的作为MySQL高可用性环境下故障切换和主从提升的高可用软件。由两部分组成：MHAManager（管理节点）和MHA Node（数据节点），如图9-1所示。MHA Manager可以独立部署在一台独立的机器上管理多个master-slave主从复制集群，也可以部署在一台slave从节点上。

MySQL Group Replication

长期以来MySQL官方都缺少原生的MySQL集群多活且能提供强一致性的解决方案，所以第三方公司基于Galera协议的Percona XtraDB Cluster（PXC）积累了很多客户案例。 2016年12月12日Oracle发布了MySQL Group Replication的首个GA版本，并且提供了自家对比Galera的性能测试。MGR作为官方力推的明星产品，的确具备了与市场老牌产品（如PXC）竞争的资格。MGR是基于Paxos分布式一致性协议的高可用解决方案，完美地解决了MySQL在一致性与高可用方面的缺陷。未来MGR方案大概率将成为银行、保险、证券等金融业务的高可用和容灾解决方案。

Keepalived+双主复制的高可用架构