Mysql应用相关的优化以及内存管理

mysql的优化

参考

黑马的mysql高级教程

一、应用层的优化

在实际生产环境中,由于数据库本身的性能局限,就必须要对前台的应用进行一些优化,来降低数据库的访问压力。

1. 使用连接池

对于访问数据库来说,建立连接的代价是比较昂贵的,因为我们频繁的创建关闭连接,是比较耗费资源的,我们有必要建立 数据库连接池,以提高访问的性能。

有很多实现方式,比如在java中就有很多,阿里的druid等

2. 减少对MySQL的访问

(1)避免对数据进行重复检索

在编写应用代码时,需要能够理清对数据库的访问逻辑。能够一次连接就获取到结果的,就不用两次连接,这样可以大大减少对数据库无用的重复请求。

(2)增加cache层

在应用中,我们可以在应用中增加 缓存 层来达到减轻数据库负担的目的。缓存层有很多种,也有很多实现方式,只要能达到降低数据库的负担又能满足应用需求就可以。

因此可以部分数据从数据库中抽取出来放到应用端以文本方式存储, 或者使用框架(Mybatis, Hibernate)提供的一级缓存/二级缓存,或者使用redis数据库来缓存数据 。

3. 负载均衡

负载均衡是应用中使用非常普遍的一种优化方法,它的机制就是利用某种均衡算法,将固定的负载量分布到不同的服务器上, 以此来降低单台服务器的负载,达到优化的效果。

  • 利用MySQL复制分流查询
  • 采用分布式数据库架构

以上这些都是在应用架构方面考虑的性能优化,相当于在客户端连接是的操作!

二、Mysql中查询缓存优化

1. 缓存的概述

开启Mysql的查询缓存,当执行完全相同的SQL语句的时候,服务器就会直接从缓存中读取结果,当数据被修改,之前的缓存会失效,修改比较频繁的表不适合做查询缓存。

2. 操作流程

  • 客户端发送一条查询给服务器
  • 服务器先会检查查询缓存,如果命中了缓存,则立即返回存储在缓存中的结果。否则进入下一阶段;
  • 服务器端进行SQL解析、预处理,再由优化器生成对应的执行计划;
  • MySQL根据优化器生成的执行计划,调用存储引擎的API来执行查询;
  • 将结果返回给客户端(这个时候如果开启了缓存,会将该次查询加入到缓存中)。

3. 查询缓存配置

(1). 查看当前的MySQL数据库是否支持查询缓存:

SHOW VARIABLES LIKE 'have_query_cache';	

在这里插入图片描述

(2). 查看当前MySQL是否开启了查询缓存 :

SHOW VARIABLES LIKE 'query_cache_type';

在这里插入图片描述
如果你的数据库没有开过缓存,这里应该是OFF的

(3). 查看查询缓存的占用大小 :

SHOW VARIABLES LIKE 'query_cache_size';

在这里插入图片描述
这是字节,如果自己电脑或者服务器内存较大的时候可以多分配一点,会提升很大的性能;

(4). 查看查询缓存的状态变量:

SHOW STATUS LIKE 'Qcache%';

在这里插入图片描述
下面是各参数的一些含义:

参数 含义
Qcache_free_blocks 查询缓存中的可用内存块数
Qcache_free_memory 查询缓存的可用内存量
Qcache_hits 查询缓存命中数
Qcache_inserts 添加到查询缓存的查询数
Qcache_lowmen_prunes 由于内存不足而从查询缓存中删除的查询数
Qcache_not_cached 非缓存查询的数量(由于 query_cache_type 设置而无法缓存或未缓存)
Qcache_queries_in_cache 查询缓存中注册的查询数
Qcache_total_blocks 查询缓存中的块总数

4. 开启缓存配置

MySQL的查询缓存默认是关闭的,需要手动配置参数 query_cache_type , 来开启查询缓存。query_cache_type 该参数的可取值有三个 :

含义
OFF 或 0 查询缓存功能关闭
ON 或 1 查询缓存功能打开,SELECT的结果符合缓存条件即会缓存,否则,不予缓存,显式指定 SQL_NO_CACHE,不予缓存
DEMAND 或 2 查询缓存功能按需进行,显式指定 SQL_CACHE 的SELECT语句才会缓存;其它均不予缓存

在windows上的mysql,默认的是在:
在这里插入图片描述

然后加上mysqld下面加上:

query_cache_type=1;

然后重启mysql的服务;我们可以测试一下:
在这里插入图片描述
这里已经开了缓存,这条sql前面执行过一次,所以已经加入到缓存中了,后面的查询0s左右;

然后在执行一条查询所有角色的sql,再看看结果:
在这里插入图片描述
这里可以发现 hits命中数并未增加,而这次是先将该次请求的结果放到了缓存中,所以 inserts增加了;

5. 缓存失效的情况

(1)SQL 语句不一致的情况

执行两条语句:

SQL1 : select count(*) from test;
# 这里的S是大写
SQL2 : Select count(*) from test;

可以进行测试一下:
在这里插入图片描述
正常情况下:命中次数+1
在这里插入图片描述
这里都不需要去查看缓存状态,看查询时间就知道没有从缓存中拿数据;所以失效了;

(2)当查询语句中有一些不确定的时,则不会缓存。

如 : now() , current_date() , curdate() , curtime() , rand() , uuid() , user() , database() 。

SQL1 : select * from tb_item where updatetime < now() limit 1;
SQL2 : select user();
SQL3 : select database();

(3)不使用任何表查询语句。

select 'A';

(4) 查询数据库自带的一些库

select * from information_schema.engines;

(5)在存储的函数,触发器或事件的主体内执行的查询。

(6)执行更改操作

如果表更改,则使用该表的所有高速缓存查询都将变为无效并从高速缓存中删除。这包括使用MERGE映射到已更改表的表的查询。一个表可以被许多类型的语句,如被改变 INSERT, UPDATE, DELETE, TRUNCATE TABLE, ALTER TABLE, DROP TABLE,或 DROP DATABASE 。

在这里插入图片描述
这里可以看到,插入一条数据之后 ,之后查询的缓存都失效了;

三、Mysql内存管理及优化

1. 内存优化原则

1) 将尽量多的内存分配给MySQL做缓存,但要给操作系统和其他程序预留足够内存。

2) MyISAM 存储引擎的数据文件读取依赖于操作系统自身的IO缓存,因此,如果有MyISAM表,就要预留更多的内存给操作系统做IO缓存。

3) 排序区、连接区等缓存是分配给每个数据库会话(session)专用的,其默认值的设置要根据最大连接数合理分配,如果设置太大,不但浪费资源,而且在并发连接较高时会导致物理内存耗尽。

2. MyISAM 内存优化

myisam存储引擎使用 key_buffer 缓存索引块,加速myisam索引的读写速度。对于myisam表的数据块,mysql没有特别的缓存机制,完全依赖于操作系统的IO缓存。

(1)key_buffer_size

key_buffer_size决定MyISAM索引块缓存区的大小,直接影响到MyISAM表的存取效率。可以在MySQL参数文件中设置key_buffer_size的值,对于一般MyISAM数据库,建议至少将1/4可用内存分配给key_buffer_size。

(2)read_buffer_size

如果需要经常顺序扫描myisam表,可以通过增大read_buffer_size的值来改善性能。但需要注意的是read_buffer_size是每个session独占的(多个客户端同时操作),如果默认值设置太大,就会造成内存浪费。

(3)read_rnd_buffer_size

对于需要做排序的myisam表的查询,如带有order by子句的sql,适当增加 read_rnd_buffer_size 的值,可以改善此类的sql性能。但需要注意的是 read_rnd_buffer_size 是每个session独占的,如果默认值设置太大,就会造成内存浪费。

3. InnoDB 内存优化

innodb用一块内存区做IO缓存池,该缓存池不仅用来缓存innodb的索引块,而且也用来缓存innodb的数据块。

(1)innodb_buffer_pool_size

该变量决定了 innodb 存储引擎表数据和索引数据的最大缓存区大小。在保证操作系统及其他程序有足够内存可用的情况下,innodb_buffer_pool_size 的值越大,缓存命中率越高,访问InnoDB表需要的磁盘I/O 就越少,性能也就越高。

(2)innodb_log_buffer_size

决定了innodb重做日志缓存的大小,对于可能产生大量更新记录的大事务,增加innodb_log_buffer_size的大小,可以避免innodb在事务提交前就执行不必要的日志写入磁盘操作。

四、总结

这是一些常见的优化方法和一些常用的优化参数,谢谢大家阅读!!互相学习!
下一篇:Mysql的锁和并发参数的介绍

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