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Mysql開發實踐8問,你能hold住幾個?

編輯:MySQL綜合教程

Mysql開發實踐8問,你能hold住幾個?


最近項目對DB依賴比較重,梳理了這段時間使用Mysql遇到的8個比較具有代表性的問題,答案也比較偏開發實踐,沒有DBA專業和深入,有出入的請使勁拍磚!...

1、Mysql讀寫性能是多少,有哪些性能相關的配置參數?
2、Mysql負載高時,如何找到是由哪些SQL引起的?
3、如何針對具體的SQL做優化?
4、SQL層面已難以優化,請求量繼續增大時的應對策略?
5、Mysql如何做主從數據同步?
6、如何防止DB誤操作和做好容災?
7、該選擇Mysql哪種存儲引擎,Innodb具有什麼特性?
8、Mysql內部結構有哪些層次?

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1、Mysql讀寫性能是多少,有哪些性能相關的重要參數?

* 這裡做了幾個簡單壓測實驗
機器:8核CPU,8G內存
表結構(盡量模擬業務):12個字段(1個bigint(20)為自增primary key,5個int(11),5個varchar(512),1個timestamp)
實驗1(寫):insert => 6000/s
前提:連接數100,每次insert單條記錄
分析:CPU跑了50%,這時磁盤為順序寫,故性能很高
實驗2(寫):update(where條件命中索引) => 200/s
前提:連接數100,10w條記錄,每次update單條記錄的4個字段(2個int(11),2個varchar(512))
分析:CPU跑2%,瓶頸明顯在IO的隨機寫
實驗3(讀):select(where條件命中索引) => 5000/s
前提:連接數100,10w條記錄,每次select單條記錄的4個字段(2個int(11),2個varchar(512))
分析:CPU跑6%,瓶頸在IO,和db的cache大小相關
實驗4(讀):select(where條件沒命中索引) => 60/s
前提:連接數100,10w條記錄,每次select單條記錄的4個字段(2個int(11),2個varchar(512))
分析:CPU跑到80%,每次select都需遍歷所有記錄,看來索引的效果非常明顯!

* 幾個重要的配置參數,可根據實際的機器和業務特點調整
max_connecttions:最大連接數
table_cache:緩存打開表的數量
key_buffer_size:索引緩存大小
query_cache_size:查詢緩存大小
sort_buffer_size:排序緩存大小(會將排序完的數據緩存起來)
read_buffer_size:順序讀緩存大小
read_rnd_buffer_size:某種特定順序讀緩存大小(如order by子句的查詢)
PS:查看配置方法:show variables like '%max_connecttions%';

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2、Mysql負載高時,如何找到是由哪些SQL引起的?

* 方法:慢查詢日志分析(mysqldumpslow)

* 慢查詢日志例子,可看到每個慢查詢SQL的耗時:

# User@Host: edu_online[edu_online] @ [10.139.10.167]
# Query_time: 1.958000 Lock_time: 0.000021 Rows_sent: 254786 Rows_examined: 254786
SET timestamp=1410883292;
select * from t_online_group_records;
日志顯示該查詢用了1.958秒,返回254786行記錄,一共遍歷了254786行記錄。及具體的時間戳和SQL語句。

* 使用mysqldumpslow進行慢查詢日志分析
mysqldumpslow -s t -t 5 slow_log_20140819.txt
輸出查詢耗時最多的Top5條SQL語句
-s:排序方法,t表示按時間 (此外,c為按次數,r為按返回記錄數等)
-t:去Top多少條,-t 5表示取前5條
執行完分析結果如下:
Count: 1076100 Time=0.09s (99065s) Lock=0.00s (76s) Rows=408.9 (440058825), edu_online[edu_online]@28hosts
select * from t_online_group_records where UNIX_TIMESTAMP(gre_updatetime) > N
Count: 1076099 Time=0.05s (52340s) Lock=0.00s (91s) Rows=62.6 (67324907), edu_online[edu_online]@28hosts
select * from t_online_course where UNIX_TIMESTAMP(c_updatetime) > N
Count: 63889 Time=0.78s (49607s) Lock=0.00s (3s) Rows=0.0 (18), edu_online[edu_online]@[10.213.170.137]
select f_uin from t_online_student_contact where f_modify_time > N
Count: 1076097 Time=0.02s (16903s) Lock=0.00s (72s) Rows=52.2 (56187090), edu_online[edu_online]@28hosts
select * from t_online_video_info where UNIX_TIMESTAMP(v_update_time) > N
Count: 330046 Time=0.02s (6822s) Lock=0.00s (45s) Rows=0.0 (2302), edu_online[edu_online]@4hosts
select uin,cid,is_canceled,unix_timestamp(end_time) as endtime,unix_timestamp(update_time) as updatetime
from t_kick_log where unix_timestamp(update_time) > N
以第1條為例,表示這類SQL(N可以取很多值,這裡mysqldumpslow會歸並起來)在8月19號的慢查詢日志內出現了1076100次,總耗時99065秒,總返回440058825行記錄,有28個客戶端IP用到。
通過慢查詢日志分析,就可以找到最耗時的SQL,然後進行具體的SQL分析了

* 慢查詢相關的配置參數
log_slow_queries:是否打開慢查詢日志,得先確保=ON後面才有得分析
long_query_time:查詢時間大於多少秒的SQL被當做是慢查詢,一般設為1S
log_queries_not_using_indexes:是否將沒有使用索引的記錄寫入慢查詢日志
slow_query_log_file:慢查詢日志存放路徑

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3、如何針對具體的SQL做優化?


* 使用Explain分析SQL語句執行計劃
mysql> explain select * from t_online_group_records where UNIX_TIMESTAMP(gre_updatetime) > 123456789;
+----+-------------+------------------------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+------------------------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| 1 | SIMPLE | t_online_group_records | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 47 | Using where |
+----+-------------+------------------------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)
如上面例子所示,重點關注下type,rows和Extra:
type:使用類別,有無使用到索引。結果值從好到壞:... > range(使用到索引) > index > ALL(全表掃描),一般查詢應達到range級別
rows:SQL執行檢查的記錄數
Extra:SQL執行的附加信息,如"Using index"表示查詢只用到索引列,不需要去讀表等

* 使用Profiles分析SQL語句執行時間和消耗資源
mysql> set profiling=1; (啟動profiles,默認是沒開啟的)
mysql> select count(1) from t_online_group_records where UNIX_TIMESTAMP(gre_updatetime) > 123456789; (執行要分析的SQL語句)
mysql> show profiles;
+----------+------------+----------------------------------------------------------------------------------------------+
| Query_ID | Duration | Query |
+----------+------------+----------------------------------------------------------------------------------------------+
| 1 | 0.00043250 | select count(1) from t_online_group_records where UNIX_TIMESTAMP(gre_updatetime) > 123456789 |
+----------+------------+----------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> show profile cpu,block io for query 1; (可看出SQL在各個環節的耗時和資源消耗)
+----------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+
| Status | Duration | CPU_user | CPU_system | Block_ops_in | Block_ops_out |
+----------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+
...
| optimizing | 0.000016 | 0.000000 | 0.000000 | 0 | 0 |
| statistics | 0.000020 | 0.000000 | 0.000000 | 0 | 0 |
| preparing | 0.000017 | 0.000000 | 0.000000 | 0 | 0 |
| executing | 0.000011 | 0.000000 | 0.000000 | 0 | 0 |
| Sending data | 0.000076 | 0.000000 | 0.000000 | 0 | 0 |
...

* SQL優化的技巧 (只提一些業務常遇到的問題)
1、最關鍵:索引,避免全表掃描。
對接觸的項目進行慢查詢分析,發現TOP10的基本都是忘了加索引或者索引使用不當,如索引字段上加函數導致索引失效等(如where UNIX_TIMESTAMP(gre_updatetime)>123456789)
+----------+------------+---------------------------------------+
| Query_ID | Duration | Query |
+----------+------------+---------------------------------------+
| 1 | 0.00024700 | select * from mytable where id=100 |
| 2 | 0.27912900 | select * from mytable where id+1=101 |
+----------+------------+---------------------------------------+
另外很多同學在拉取全表數據時,喜歡用select xx from xx limit 5000,1000這種形式批量拉取,其實這個SQL每次都是全表掃描,建議添加1個自增id做索引,將SQL改為select xx from xx where id>5000 and id<6000;
+----------+------------+-----------------------------------------------------+
| Query_ID | Duration | Query |
+----------+------------+-----------------------------------------------------+
| 1 | 0.00415400 | select * from mytable where id>=90000 and id<=91000 |
| 2 | 0.10078100 | select * from mytable limit 90000,1000 |
+----------+------------+-----------------------------------------------------+
合理用好索引,應該可解決大部分SQL問題。當然索引也非越多越好,過多的索引會影響寫操作性能
2、只select出需要的字段,避免select *
+----------+------------+-----------------------------------------------------+
| Query_ID | Duration | Query |
+----------+------------+-----------------------------------------------------+
| 1 | 0.02948800 | select count(1) from ( select id from mytable ) a |
| 2 | 1.34369100 | select count(1) from ( select * from mytable ) a |
+----------+------------+-----------------------------------------------------+
3、盡量早做過濾,使Join或者Union等後續操作的數據量盡量小
4、把能在邏輯層算的提到邏輯層來處理,如一些數據排序、時間函數計算等
5、......


PS:關於SQL優化,KM已經有足夠多文章了,所以就不講太全面了,只重點說自己1個感受:索引!基本都是因為索引!

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4、SQL層面已難以優化,請求量繼續增大時的應對策略?

* 下面是我能想到的幾個方法,每個方法又都是一篇大文章了,這裡就不展開
分庫分表
使用集群(master-slave),讀寫分離
增加業務的cache層
使用連接池

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5、Mysql如何做主從數據同步?

* 復制機制(Replication)
master通過復制機制,將master的寫操作通過binlog傳到slave生成中繼日志(relaylog),slave再將中繼日志redo,使得主庫和從庫的數據保持同步

* 復制相關的3個Mysql線程
1、slave上的I/O線程:向master請求數據
2、master上的Binlog Dump線程:讀取binlog事件並把數據發送給slave的I/O線程
3、slave上的SQL線程:讀取中繼日志並執行,更新數據庫
屬於slave主動請求拉取的模式

* 實際使用可能遇到的問題
數據非強一致:默認為異步復制,master和slave的數據會有一定延遲(稱為主從同步距離,一般<1s)
主從同步距離變大:可能是DB寫入壓力大,也可能是slave機器負載高,網絡波動等原因,具體問題具體分析

* 相關監控命令
show processlist :查看Mysql進程信息,包括3個同步線程的當前狀態
show master status :查看master配置及當前復制信息
show slave status :查看slave配置及當前復制信息

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6、如何防止DB誤操作和做好容災?

* 業務側應做到的幾點:
重要DB數據的手工修改操作,操作前需做到2點:1 先在測試環境操作 2 備份數據
根據業務重要性做定時備份,考慮系統可承受的恢復時間
進行容災演練,感覺很必要

* Mysql備份和恢復操作
1、備份:使用mysqldump導出數據
mysqldump -u 用戶名 -p 數據庫名 [表名] > 導出的文件名
mysqldump -uroot -p test mytable > mytable.20140921.bak.sql
2、恢復:導入備份數據
mysql -uroot -p test < mytable.20140921.bak.sql
3、恢復:導入備份數據之後發送的寫操作。先使用mysqlbinlog導出這部分寫操作SQL(基於時間點或位置)
如導出2014-09-21 09:59:59之後的binlog:
mysqlbinlog --database="test" --start-date="2014-09-21 09:59:59" /var/lib/mysql/mybinlog.000001 > binlog.data.sql
如導出起始id為123456之後的binlog:
mysqlbinlog --database="test" --start-position="123456" /var/lib/mysql/mybinlog.000001 > binlog.data.sql
最後把要恢復的binlog導入db
mysql -uroot -p test < binlog.data.sql

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7、該選擇Mysql哪種存儲引擎,Innodb具有什麼特性?

* 存儲引擎簡介
插件式存儲引擎是Mysql的重要特性,Mysql支持多種存儲引擎以滿足用戶的多種應用場景
存儲引擎解決的問題:如何組織mysql數據在介質中高效地讀取,需考慮存儲機制、索引設計、並發讀寫的鎖機制等
Mysql5.0支持的存儲引擎有MyISAM、InnoDB、Memory、Merge等

* MyISAM和InnoDB的區別(只說重點了)
1、InnoDB
Mysql5.5之後默認引擎。
1 支持行鎖:並發性能好
2 支持事務:故InnoDB稱為事務性存儲引擎,支持ACID,提供了具有提交、回滾和崩潰恢復能力的事務安全
3 支持外鍵:當前唯一支持外鍵的引擎
2、MyISAM
Mysql5.5之前默認引擎。
1 支持表鎖:插入+查詢速度快,更新+刪除速度慢
2 不支持事務

* 使用show engines可查看當前Mysql支持的存儲引擎詳情
\

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8、Mysql內部結構有哪些層次?

* 非專業DBA,這裡只簡單貼個結構圖說明下。Mysql是開源系統,其設計思路和源代碼都出自大牛之手,有空可以學習下。
n紹農??bz{[痗潹欓鞩觑z'暴㏑廿娯灡╧y系統管理和控制工具
3 Connection Pool: 連接池。管理用戶連接
4 SQL Interface: SQL接口。接受用戶的SQL命令,並且返回用戶需要查詢的結果
5 Parser: 解析器。驗證和解析SQL語句成內部數據結構
6 Optimizer: 查詢優化器。為查詢語句選擇合適的執行路徑
7 Cache和Buffer:查詢緩存。緩存查詢的結果,有命中即可直接返回
8 Engine :存儲引擎。Mysql數據最後組織並存儲成具體文件

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