Mysql性能优化的一些建议

原文地址:https://www.cnblogs.com/huchong/p/10219318.html

数据库命令规范

所有的数据库对象必须使用小写字母并用下划线分割(而我们公司用的是驼峰式)

所有数据库对象名称禁止使用Mysql保留关键字(关键字查询用引号括起来)

数据库对象的名称要能做到见名识意,最后不超过32个字符

临时库表必须使用已tmp_为前缀并以日期为后缀,备份表必须已bak_为前缀日期为后缀

所有储存相同数据的列名和列类型必须一致(一般作为关联列,如果查询时关联列类型不一致会自动进行数据类型隐式转换,或造成列上的索引失效,导致查询效率降低)



数据库基本设计规范

1.所有表必须使用Innodb存储引擎

没有特殊要求(即Innodb无法满足的功能如:列存储,存储空间数据等)的情况下,所有表必须使用Innodb存储引擎(MYSQL5.5之前默认使用Myisam,5.6以后默认使用Innodb)。    Innodb支持事务,支持行级锁,更好的汇丰行,高并发下性能更好

2.数据库和表的字符集统一使用UTF8

兼容性更好,统一字符集可以避免由于字符集转换产生的乱码,不同的字符集进行比较前需要进行转换会使索引失效,如果数据库中有储存emoji表情的需要,字符集需要采用utf8mb4字符集

3.所有表和字段都需要添加注释

使用comment从句添加表和列的备注,从一开始就进行数据字典的维护

4.尽量控制单表数据量的大小,建议控制在500万以内

500万并不是mysql数据库的限制,过大会造成修改表结构,备份,恢复都会有很大的问题。可以用历史数据归档(应用于日志数据),分库分表(应用于业务数据)等手段控制数据量大小

5.谨慎使用mysql分区表

分区表在物理上表现为多个文件,在逻辑上表现为一个表;谨慎选择分区键,跨分区查询效率可能更低;建议采用物理分表的方式管理大数据 

6.尽量做到冷热数据分离,减少表的宽度

Mysql限制每个表最多存储4096列,并且每一行数据的大小不能超过65535字节。减少磁盘IO,保证热数据的内存缓存命中率(列越宽,把表装载进内存缓冲池时所占用的内存也就越大,也会消耗更多的IO);更有效的利用缓存,避免读入无用的冷数据;经常一起使用的列放到一个表中(避免更多的关联操作)

7.禁止在表中建立预留字段

预留字段的命名很难做到加名识义。预留字段无法确认存储的数据类型,所以无法选择合适的类型。对预留字段类型的修改,会对表进行锁定

8.禁止在数据库中存储图片,文件等大的二进制数据

通常文件都很大,会短时间内造成数据量快速增长,数据库进行数据库读取时,通常会进行大量的随机IO操作,文件很大时,IO操作会很耗时。 二进制文件通常存储于文件服务器,数据库只存储文件地址信息



数据库字段设计规范

1.优先选择符合存储需要的最小的数据类型

原因:列的字段越大,建立索引时所需要的空间也就越大,这样一页中多能存储的索引节点的数量也就越少,在遍历时所需要的IO次数也就越多,索引的性能也就越差。

方法:

a.将字符串转换成数字类型存储,如:将IP地址转换成整形数据

mysql提供了两个方法来处理IP地址 :inet_aton 把 ip 转为无符号整型 (4-8 位);inet_ntoa 把整型的 ip 转为地址

插入数据前,先用 inet_aton 把 ip 地址转为整型,可以节省空间,显示数据时,使用 inet_ntoa 把整型的 ip 地址转为地址显示即可。

b.对于非负型的数据(如自增ID,整形IP)来说,要优先使用无符号整形来存储

原因:无符号相对于有符号可以多出一倍的存储空间     SIGNED INT -2147483648~2147483647         UNSIGNED INT 0~4294967295

VARCHAR(N) 中的 N 代表的是字符数,而不是字节数,使用 UTF8 存储 255 个汉字 Varchar(255)=765 个字节。过大的长度会消耗更多的内存。

2.避免使用TEXT,BLOB数据类型,最常用的TEXT类型可以存储64K的数据

a. 建议把 BLOB 或是 TEXT 列分离到单独的扩展表中

MySQL 内存临时表不支持 TEXT、BLOB 这样的大数据类型,如果查询中包含这样的数据,在排序等操作时,就不能使用内存临时表,必须使用磁盘临时表进行。而且对于这种数据,MySQL 还是要进行二次查询,会使 sql 性能变得很差,但是不是说一定不能使用这样的数据类型。

如果一定要使用,建议把 BLOB 或是 TEXT 列分离到单独的扩展表中,查询时一定不要使用 select * 而只需要取出必要的列,不需要 TEXT 列的数据时不要对该列进行查询。

b、TEXT 或 BLOB 类型只能使用前缀索引

因为MySQL 对索引字段长度是有限制的,所以 TEXT 类型只能使用前缀索引,并且 TEXT 列上是不能有默认值的

3.避免使用ENUM类型

修改ENUM值需要使用alter语句;enum类型的ORDER BY操作效率低。需要额外操作;禁止使用数值作为ENUM的枚举值

4.尽可能把所有列定义为NOT NULL

因为: 索引NULL列需要额外的空间来保存,所以需要占用更多的空间;尽心比较和计算是需要对NULL做特殊处理

5. 使用 TIMESTAMP(4 个字节) 或 DATETIME 类型 (8 个字节) 存储时间

TIMESTAMP 存储的时间范围 1970-01-01 00:00:01 ~ 2038-01-19-03:14:07    TIMESTAMP 占用 4 字节和 INT 相同,但比 INT 可读性高

超出 TIMESTAMP 取值范围的使用 DATETIME 类型存储

经常会有人用字符串存储日期型的数据(不正确的做法)

缺点 1:无法用日期函数进行计算和比较   ;    缺点 2:用字符串存储日期要占用更多的空间

我司除了统计类的日期其他一律使用bigint储存13位的时间搓

6.同财务相关的金额类数据必须使用decimal类型

非精准浮点:float,double    精准浮点:decimal     Decimal 类型为精准浮点数,在计算时不会丢失精度

占用空间由定义的宽度决定,每 4 个字节可以存储 9 位数字,并且小数点要占用一个字节  ; 可用于存储比 bigint 更大的整型数据


索引设计规范

1.限制每张表上的索引数量,建议单张表索引不超过5个

索引并不是越多越好!所以可以提高效率同样可以降低效率。 索引可以增加查询效率,但同样也会降低插入和更新的效率,甚至有写情况下会降低查询效率。  因为mysql优化器在选择如何优化查询时,会根据统一信息,对每一个可以用到的索引进行评估,以生成一个最好的执行计划,如果同时有很多个索引都可以用于查询,就会增加Mysql优化器生成执行计划的时间,同样会降低查询性能

2.禁止给表中的每一列都建立单独的索引

5.6版本之前,一个sql只能使用到一个表中的一个索引,5.6以后虽然有了合并索引的优化方式,但还是远远没有使用一个联合索引的查询方式好

3.每个Innodb表必须有一个主键

Innodb 是一种索引组织表:数据的存储的逻辑顺序和索引的顺序是相同的。每个表都可以有多个索引,但是表的存储顺序只能有一种。

Innodb 是按照主键索引的顺序来组织表的  ; 不要使用更新频繁的列作为主键,不适用多列主键(相当于联合索引)  ; 不要使用 UUID,MD5,HASH,字符串列作为主键(无法保证数据的顺序增长) ; 主键建议使用自增 ID 值

4.常见索引列建议

出现在SELECT,UPDATE,DELETE语句的WHERE从句中的列 ; 包含在ORDER BY ,GROUP BY,DISTINCT中的字段; 并不需要将符合1和2中的字段的列都建立一个索引,通常将1,2中的字段建立联合索引效果更好; 多表的join的关联列

5.如何选择索引列的顺序

建立索引的目的是:希望通过索引进行数据查找,减少随机IO,增加查询性能,索引能过滤出越少的数据,则从磁盘中读入的数据也就越少。

        区分度最高的放在联合索引的最左侧(区分度=列中不同值的数量/列 的总行数);尽量把字段长度小的放在连个索引的最左侧(因为长度越小,一页能储存的数据量越大,IO性能就越好);使用最频繁的列放到联合索引的左侧(这样可以比较少的建立一些索引)

6.避免建立冗余索引和重复索引(增加了查询优化去生成执行计划的时间)

重复索引示例:primary key(id)、index(id)、unique index(id)     ;    冗余索引示例:index(a,b,c)、index(a,b)、index(a)

7.对于频繁的查询优先考虑使用覆盖索引

覆盖索引:就是包含所有查询字段(where,select,order by,group by包含的字段)的索引

覆盖索引的好处:

    a.避免Innodb表进行索引的二次查询:Innodb是以聚集索引的顺序来存储的,对于Innodb来说,二级索引在叶子节点中所保存的是行的主键信息,如果是用二级索引查询数据的话,在查找到相应的键值后,还有通过主键进行二次查找才能获取我们真实所需要的数据。而在覆盖索引中,二级索引的键值中可以获取所有的数据,避免了对主键的二次查询,较少了IO操作,提升了查询效率

     b.可以把随机IO变成顺序IO加快查询效率:由于覆盖索引是按键值的顺序存储的,对于IO密集型的范围查找来说,对比随机从磁盘读取每一行的数据IO要少的多,因此利用覆盖索引在访问时也可以把磁盘的随机读取IO转变成索引查找的顺序IO

8.索引SET规范

尽量避免使用外键约束   ;  不建议使用外键约束(foreign key),但一定要在表与表之间的关联键上建立索引

外键可用于保证数据的参照完整性,但建议在业务端实现 ;  外键会影响父表和子表的写操作从而降低性能


数据库SQL开发规范

1.建议使用预编译语句进行数据库操作

     预编译语句可以重复使用这些计划,减少 SQL 编译所需要的时间,还可以解决动态 SQL 所带来的 SQL 注入的问题 ;  只传参数,比传递 SQL 语句更高效;  相同语句可以一次解析,多次使用,提高处理效率。

2.避免数据转换的隐式转换

隐式转换会导致索引失效: select name,phone from customer where id = '111';     select name,phone from customer where id *3.1=3131

3.充分利用表上已经存在的索引

避免使用双%号的查询条件。如:a like '%123%',(如果无前置%,只有后置%,是可以用到列上的索引的) ;                                            一个 SQL 只能利用到复合索引中的一列进行范围查询。如:有 a,b,c 列的联合索引,在查询条件中有 a 列的范围查询,则在 b,c 列上的索引将不会被用到。      在定义联合索引时,如果 a 列要用到范围查找的话,就要把 a 列放到联合索引的右侧,使用 left join 或 not exists 来优化 not in 操作,因为 not in 也通常会使用索引失效。

4.程序连接不同的数据库使用不同的账号,禁止跨库查询

a.为数据库迁移和分库分表留出余地;b.降低业务耦合度;c.避免权限过大而产生的安全风险

5.禁止使用 SELECT * 必须使用 SELECT <字段列表> 查询

原因:a.消耗更多的CPU和IO以及网络带宽资源; b.无法使用覆盖索引; c.可减少表结构变更带来的影响

6.禁止使用不含字段了表的INSERT INTO 语句

如: insert into values ('a','b','c');   

应使用: insert into t(c1,c2,c3) values ('a','b','c');

7.避免使用子查询,可以把子查询优化为join操作

通常子查询在in子句中,且子查询中为简单SQL(不含union,group by,order by,limit从句)时,才可以把子查询转化为关联查询进行优化

子查询性能查的原因:   子查询的结果集无法使用索引,通常子查询的结果集会被存储到临时表中,不论是内存临时表还是磁盘临时表都不会存在索引,所以查询性能会受到一定的影响。特别是对于返回结果集比较大的子查询,其对查询性能的影响也越大。

由于子查询会产生大量的临时表也没有索引,所以会消耗过多的CPU和IO资源,产生大量的慢查询

8.避免使用join关联太多的表

对于Mysql来说,是存在关联缓存的,缓存的大小可以由join_buffer_size参数进行设置;在Mysql中,对于同一个SQL多关联(join)一个表,就会多分配一个关联缓存,如果在一个SQL中关联的表越多,所占用的内存也就越大。

如果程序中大量的使用了多表关联的操作,同时join_buffer_size设置的不合理的情况下,就容易造成服务内存溢出的情况,就会影响到服务器数据库性能的稳定性; 同时对于关联操作来说,会产生临时表操作,影响查询效率,Mysql最多允许关联61个表,建议不要操作5个

9. 减少同数据库的交互次数

数据库更适合处理批量操作,合并多个相同的操作到一起,可以提高处理效率。

10.对应同一列使用OR判断时,使用IN 代替OR

in 的值不要超过 500 个,in 操作可以更有效的利用索引,or 大多数情况下很少能利用到索引。

11.禁止使用order by rand()进行随机排序

order by rand() 会把表中所有符合条件的数据装载到内存中,然后在内存中对所有数据根据随机生成的值进行排序,并且可能会对每一行都生成一个随机值,如果满足条件的数据集非常大,就会消耗大量的 CPU 和 IO 及内存资源。

推荐在程序中获取一个随机值,然后从数据库中获取数据的方式。

12.where 从句中禁止对列进行函数转换和计算

对列进行函数转换或计算时会导致无法使用索引

不推荐:  where date(create_time)='20190101'

推荐:  where create_time >= '20190101' and create_time < '20190102'

13.在明显不会重复值时使用UNION ALL 而不是UNION

UNION 会把两个结果集的所有数据放到临时表中后再进行去重操作     ;     UNION ALL 不会再对结果集进行去重操作

14.拆分复杂的大SQL为多个小SQL

大 SQL 逻辑上比较复杂,需要占用大量 CPU 进行计算的 SQL   ;  MySQL 中,一个 SQL 只能使用一个 CPU 进行计算   ; SQL 拆分后可以通过并行执行来提高处理效率




数据库操作行为规范

1.超100万行的批量写(UPDATE,DELETE,INSERT)操作,要分批多次进行操作

大批量操作可能会造成严重的主从延迟

主从环境中,大批量操作可能会造成严重的主从延迟,大批量的写操作一般都需要执行一定长的时间,而只有当主库上执行完成后,才会在其他库上执行,所以会造成主库与从库长时间的延迟情况

binlog日志为row格式时会产生大量的日志

大批量的写操作会产生大量日志,特别是对于row格式二进制数据而言,由于在row格式中会记录每一行数据的修改,我们一次修改的数据越多,产生的日志量也就会越多,日志的传输和恢复所需要的时间也就越长,这也是造成主从延迟的一个原因

避免产生大事务操作

大批量修改数据,一定是在一个事务中进行的,这就会造成表中大批量数据进行锁定,从而导致大量的阻塞,阻塞会对Mysql的性能产生非常大的影响。特别是长时间的阻塞会占满所有数据库的可用连接,这会使生产环境中的其他应用无法连接到数据库,因此一定要注意大批量写操作要进行分批

2. 对于大表使用 pt-online-schema-change 修改表结构

避免大表修改产生的主从延迟 ; 避免在对表字段进行修改时进行锁表 ; 对大表数据结构的修改一定要谨慎,会造成严重的锁表操作,尤其是生产环境,是不能容忍的。

pt-online-schema-change 它会首先建立一个与原表结构相同的新表,并且在新表上进行表结构的修改,然后再把原表中的数据复制到新表中,并在原表中增加一些触发器。把原表中新增的数据也复制到新表中,在行所有数据复制完成之后,把新表命名成原表,并把原来的表删除掉。把原来一个 DDL 操作,分解成多个小的批次进行。

3.禁止为程序所使用的账号赋予super权限

当达到最大连接数限制时,还运行 1 个有 super 权限的用户连接   ;   super 权限只能留给 DBA 处理问题的账号使用

4.对于程序连接数据库账号,遵循权限最小原则

程序使用数据库账号只能在一个 DB 下使用,不准跨库 ;  程序使用的账号原则上不准有 drop 权限

你可能感兴趣的:(Mysql性能优化的一些建议)