MySQL性能優化的最佳20+條經驗

今天，資料庫的操作越來越成為整個應用的性能瓶頸了，這點對于Web應用尤其明顯。關于資料庫的性能，這并不隻是DBA才需要擔心的事，而這更是我們程式員需要去關注的事情。當我們去設計資料庫表結構，對操作資料庫時（尤其是查表時的SQL語句），我們都需要注意資料操作的性能。這裡，我們不會講過多的SQL語句的優化，而隻是針對MySQL這一Web應用最多的資料庫。希望下面的這些優化技巧對你有用。

大多數的MySQL伺服器都開啟了查詢緩存。這是提高性最有效的方法之一，而且這是被MySQL的資料庫引擎處理的。當有很多相同的查詢被執行了多次的時候，這些查詢結果會被放到一個緩存中，這樣，後續的相同的查詢就不用操作表而直接通路緩存結果了。

這裡最主要的問題是，對于程式員來說，這個事情是很容易被忽略的。因為，我們某些查詢語句會讓MySQL不使用緩存。請看下面的示例：

 // 查詢緩存不開啟$r = mysql_query("SELECT username FROM user WHERE signup_date >= CURDATE()"); // 開啟查詢緩存$today = date("Y-m-d");$r = mysql_query("SELECT username FROM user WHERE signup_date >= '$today'");

上面兩條SQL語句的差别就是 CURDATE() ，MySQL的查詢緩存對這個函數不起作用。是以，像 NOW() 和 RAND() 或是其它的諸如此類的SQL函數都不會開啟查詢緩存，因為這些函數的傳回是會不定的易變的。是以，你所需要的就是用一個變量來代替MySQL的函數，進而開啟緩存。

EXPLAIN 的查詢結果還會告訴你你的索引主鍵被如何利用的，你的資料表是如何被搜尋和排序的……等等，等等。

挑一個你的SELECT語句（推薦挑選那個最複雜的，有多表聯接的），把關鍵字EXPLAIN加到前面。你可以使用phpmyadmin來做這個事。然後，你會看到一張表格。下面的這個示例中，我們忘記加上了group_id索引，并且有表聯接：

當我們為 group_id 字段加上索引後：

我們可以看到，前一個結果顯示搜尋了 7883 行，而後一個隻是搜尋了兩個表的 9 和 16 行。檢視rows列可以讓我們找到潛在的性能問題。

當你查詢表的有些時候，你已經知道結果隻會有一條結果，但因為你可能需要去fetch遊标，或是你也許會去檢查傳回的記錄數。

在這種情況下，加上 LIMIT 1 可以增加性能。這樣一樣，MySQL資料庫引擎會在找到一條資料後停止搜尋，而不是繼續往後查少下一條符合記錄的資料。

下面的示例，隻是為了找一下是否有“中國”的使用者，很明顯，後面的會比前面的更有效率。（請注意，第一條中是Select *，第二條是Select 1）

  // 沒有效率的：$r = mysql_query("SELECT * FROM user WHERE country = 'China'");if (mysql_num_rows($r) > 0) {// ...} // 有效率的：$r = mysql_query("SELECT 1 FROM user WHERE country = 'China' LIMIT 1");if (mysql_num_rows($r) > 0) {// ...}

索引并不一定就是給主鍵或是唯一的字段。如果在你的表中，有某個字段你總要會經常用來做搜尋，那麼，請為其建立索引吧。

從上圖你可以看到那個搜尋字串 “last_name LIKE ‘a%'”，一個是建了索引，一個是沒有索引，性能差了4倍左右。

如果你的應用程式有很多 JOIN 查詢，你應該确認兩個表中Join的字段是被建過索引的。這樣，MySQL内部會啟動為你優化Join的SQL語句的機制。

而且，這些被用來Join的字段，應該是相同的類型的。例如：如果你要把 DECIMAL 字段和一個 INT 字段Join在一起，MySQL就無法使用它們的索引。對于那些STRING類型，還需要有相同的字元集才行。（兩個表的字元集有可能不一樣）

 // 在state中查找company$r = mysql_query("SELECT company_name FROM usersLEFT JOIN companies ON (users.state = companies.state)WHERE users.id = $user_id"); // 兩個 state 字段應該是被建過索引的，而且應該是相當的類型，相同的字元集。

想打亂傳回的資料行？随機挑一個資料？真不知道誰發明了這種用法，但很多新手很喜歡這樣用。但你确不了解這樣做有多麼可怕的性能問題。

如果你真的想把傳回的資料行打亂了，你有N種方法可以達到這個目的。這樣使用隻讓你的資料庫的性能呈指數級的下降。這裡的問題是：MySQL會不得不去執行RAND()函數（很耗CPU時間），而且這是為了每一行記錄去記行，然後再對其排序。就算是你用了Limit 1也無濟于事（因為要排序）

下面的示例是随機挑一條記錄

 // 千萬不要這樣做：$r = mysql_query("SELECT username FROM user ORDER BY RAND() LIMIT 1"); // 這要會更好：$r = mysql_query("SELECT count(*) FROM user");$d = mysql_fetch_row($r);$rand = mt_rand(0,$d[0] - 1); $r = mysql_query("SELECT username FROM user LIMIT $rand, 1");

從資料庫裡讀出越多的資料，那麼查詢就會變得越慢。并且，如果你的資料庫伺服器和WEB伺服器是兩台獨立的伺服器的話，這還會增加網絡傳輸的負載。

是以，你應該養成一個需要什麼就取什麼的好的習慣。

 // 不推薦$r = mysql_query("SELECT * FROM user WHERE user_id = 1");$d = mysql_fetch_assoc($r);echo "Welcome {$d['username']}"; // 推薦$r = mysql_query("SELECT username FROM user WHERE user_id = 1");$d = mysql_fetch_assoc($r);echo "Welcome {$d['username']}";

我們應該為資料庫裡的每張表都設定一個ID做為其主鍵，而且最好的是一個INT型的（推薦使用UNSIGNED），并設定上自動增加的AUTO_INCREMENT标志。

就算是你 users 表有一個主鍵叫 “email”的字段，你也别讓它成為主鍵。使用 VARCHAR 類型來當主鍵會使用得性能下降。另外，在你的程式中，你應該使用表的ID來構造你的資料結構。

而且，在MySQL資料引擎下，還有一些操作需要使用主鍵，在這些情況下，主鍵的性能和設定變得非常重要，比如，叢集，分區……

在這裡，隻有一個情況是例外，那就是“關聯表”的“外鍵”，也就是說，這個表的主鍵，通過若幹個别的表的主鍵構成。我們把這個情況叫做“外鍵”。比如：有一個“學生表”有學生的ID，有一個“課程表”有課程ID，那麼，“成績表”就是“關聯表”了，其關聯了學生表和課程表，在成績表中，學生ID和課程ID叫“外鍵”其共同組成主鍵。

如果你有一個字段，比如“性别”，“國家”，“民族”，“狀态”或“部門”，你知道這些字段的取值是有限而且固定的，那麼，你應該使用 ENUM 而不是 VARCHAR。

MySQL也有一個“建議”（見第十條）告訴你怎麼去重新組織你的表結構。當你有一個 VARCHAR 字段時，這個建議會告訴你把其改成 ENUM 類型。使用 PROCEDURE ANALYSE() 你可以得到相關的建議。

例如，如果你建立了一個 INT 字段作為你的主鍵，然而并沒有太多的資料，那麼，PROCEDURE ANALYSE()會建議你把這個字段的類型改成 MEDIUMINT 。或是你使用了一個 VARCHAR 字段，因為資料不多，你可能會得到一個讓你把它改成 ENUM 的建議。這些建議，都是可能因為資料不夠多，是以決策做得就不夠準。

在phpmyadmin裡，你可以在檢視表時，點選 “Propose table structure” 來檢視這些建議

一定要注意，這些隻是建議，隻有當你的表裡的資料越來越多時，這些建議才會變得準确。一定要記住，你才是最終做決定的人。

除非你有一個很特别的原因去使用 NULL 值，你應該總是讓你的字段保持 NOT NULL。這看起來好像有點争議，請往下看。

首先，問問你自己“Empty”和“NULL”有多大的差別（如果是INT，那就是0和NULL）？如果你覺得它們之間沒有什麼差別，那麼你就不要使用NULL。（你知道嗎？在 Oracle 裡，NULL 和 Empty 的字元串是一樣的！)

不要以為 NULL 不需要空間，其需要額外的空間，并且，在你進行比較的時候，你的程式會更複雜。 當然，這裡并不是說你就不能使用NULL了，現實情況是很複雜的，依然會有些情況下，你需要使用NULL值。

下面摘自MySQL自己的文檔：

“NULL columns require additional space in the row to record whether their values are NULL. For MyISAM tables, each NULL column takes one bit extra, rounded up to the nearest byte.”

Prepared Statements很像存儲過程，是一種運作在背景的SQL語句集合，我們可以從使用 prepared statements 獲得很多好處，無論是性能問題還是安全問題。

Prepared Statements 可以檢查一些你綁定好的變量，這樣可以保護你的程式不會受到“SQL注入式”攻擊。當然，你也可以手動地檢查你的這些變量，然而，手動的檢查容易出問題，而且很經常會被程式員忘了。當我們使用一些framework或是ORM的時候，這樣的問題會好一些。

在性能方面，當一個相同的查詢被使用多次的時候，這會為你帶來可觀的性能優勢。你可以給這些Prepared Statements定義一些參數，而MySQL隻會解析一次。

雖然最新版本的MySQL在傳輸Prepared Statements是使用二進制形勢，是以這會使得網絡傳輸非常有效率。

當然，也有一些情況下，我們需要避免使用Prepared Statements，因為其不支援查詢緩存。但據說版本5.1後支援了。

 // 建立 prepared statementif ($stmt = $mysqli->prepare("SELECT username FROM user WHERE state=?")) { // 綁定參數    $stmt->bind_param("s", $state); // 執行    $stmt->execute(); // 綁定結果    $stmt->bind_result($username); // 移動遊标    $stmt->fetch();     printf("%s is from %s\n", $username, $state);     $stmt->close();}

正常的情況下，當你在當你在你的腳本中執行一個SQL語句的時候，你的程式會停在那裡直到沒這個SQL語句傳回，然後你的程式再往下繼續執行。你可以使用無緩沖查詢來改變這個行為。

“mysql_unbuffered_query() sends the SQL query query to MySQL without automatically fetching and buffering the result rows as mysql_query() does. This saves a considerable amount of memory with SQL queries that produce large result sets, and you can start working on the result set immediately after the first row has been retrieved as you don’t have to wait until the complete SQL query has been performed.”

上面那句話翻譯過來是說，mysql_unbuffered_query() 發送一個SQL語句到MySQL而并不像mysql_query()一樣去自動fethch和緩存結果。這會相當節約很多可觀的記憶體，尤其是那些會産生大量結果的查詢語句，并且，你不需要等到所有的結果都傳回，隻需要第一行資料傳回的時候，你就可以開始馬上開始工作于查詢結果了。

很多程式員都會建立一個 VARCHAR(15) 字段來存放字元串形式的IP而不是整形的IP。如果你用整形來存放，隻需要4個位元組，并且你可以有定長的字段。而且，這會為你帶來查詢上的優勢，尤其是當你需要使用這樣的WHERE條件：IP between ip1 and ip2。

我們必需要使用UNSIGNED INT，因為 IP位址會使用整個32位的無符号整形。

 $r = "UPDATE users SET ip = INET_ATON('{$_SERVER['REMOTE_ADDR']}') WHERE user_id = $user_id";

固定長度的表會提高性能，因為MySQL搜尋得會更快一些，因為這些固定的長度是很容易計算下一個資料的偏移量的，是以讀取的自然也會很快。而如果字段不是定長的，那麼，每一次要找下一條的話，需要程式找到主鍵。

并且，固定長度的表也更容易被緩存和重建。不過，唯一的副作用是，固定長度的字段會浪費一些空間，因為定長的字段無論你用不用，他都是要配置設定那麼多的空間。

使用“垂直分割”技術（見下一條），你可以分割你的表成為兩個一個是定長的，一個則是不定長的。

“垂直分割”是一種把資料庫中的表按列變成幾張表的方法，這樣可以降低表的複雜度和字段的數目，進而達到優化的目的。（以前，在銀行做過項目，見過一張表有100多個字段，很恐怖）

示例一：在Users表中有一個字段是家庭位址，這個字段是可選字段，相比起，而且你在資料庫操作的時候除了個人資訊外，你并不需要經常讀取或是改寫這個字段。那麼，為什麼不把他放到另外一張表中呢？ 這樣會讓你的表有更好的性能，大家想想是不是，大量的時候，我對于使用者表來說，隻有使用者ID，使用者名，密碼，使用者角色等會被經常使用。小一點的表總是會有好的性能。

示例二： 你有一個叫 “last_login” 的字段，它會在每次使用者登入時被更新。但是，每次更新時會導緻該表的查詢緩存被清空。是以，你可以把這個字段放到另一個表中，這樣就不會影響你對使用者ID，使用者名，使用者角色的不停地讀取了，因為查詢緩存會幫你增加很多性能。

另外，你需要注意的是，這些被分出去的字段所形成的表，你不會經常性地去Join他們，不然的話，這樣的性能會比不分割時還要差，而且，會是極數級的下降。

如果你需要在一個線上的網站上去執行一個大的 DELETE 或 INSERT 查詢，你需要非常小心，要避免你的操作讓你的整個網站停止相應。因為這兩個操作是會鎖表的，表一鎖住了，别的操作都進不來了。

Apache 會有很多的子程序或線程。是以，其工作起來相當有效率，而我們的伺服器也不希望有太多的子程序，線程和資料庫連結，這是極大的占伺服器資源的事情，尤其是記憶體。

如果你把你的表鎖上一段時間，比如30秒鐘，那麼對于一個有很高通路量的站點來說，這30秒所積累的通路程序/線程，資料庫連結，打開的檔案數，可能不僅僅會讓你泊WEB服務Crash，還可能會讓你的整台伺服器馬上掛了。

是以，如果你有一個大的處理，你定你一定把其拆分，使用 LIMIT 條件是一個好的方法。下面是一個示例：

 while (1) {    //每次隻做1000條mysql_query("DELETE FROM logs WHERE log_date <= '2009-11-01' LIMIT 1000");if (mysql_affected_rows() == 0) {// 沒得可删了，退出！break;}// 每次都要休息一會兒usleep(50000);}

對于大多數的資料庫引擎來說，硬碟操作可能是最重大的瓶頸。是以，把你的資料變得緊湊會對這種情況非常有幫助，因為這減少了對硬碟的通路。

如果一個表隻會有幾列罷了（比如說字典表，配置表），那麼，我們就沒有理由使用 INT 來做主鍵，使用 MEDIUMINT, SMALLINT 或是更小的 TINYINT 會更經濟一些。如果你不需要記錄時間，使用 DATE 要比 DATETIME 好得多。

MyISAM 适合于一些需要大量查詢的應用，但其對于有大量寫操作并不是很好。甚至你隻是需要update一個字段，整個表都會被鎖起來，而别的程序，就算是讀程序都無法操作直到讀操作完成。另外，MyISAM 對于 SELECT COUNT(*) 這類的計算是超快無比的。

InnoDB 的趨勢會是一個非常複雜的存儲引擎，對于一些小的應用，它會比 MyISAM 還慢。他是它支援“行鎖” ，于是在寫操作比較多的時候，會更優秀。并且，他還支援更多的進階應用，比如：事務。

下面是MySQL的手冊

使用 ORM (Object Relational Mapper)，你能夠獲得可靠的性能增漲。一個ORM可以做的所有事情，也能被手動的編寫出來。但是，這需要一個進階專家。

ORM 的最重要的是“Lazy Loading”，也就是說，隻有在需要的去取值的時候才會去真正的去做。但你也需要小心這種機制的副作用，因為這很有可能會因為要去建立很多很多小的查詢反而會降低性能。

ORM 還可以把你的SQL語句打包成一個事務，這會比單獨執行他們快得多得多。

“永久連結”的目的是用來減少重新建立MySQL連結的次數。當一個連結被建立了，它會永遠處在連接配接的狀态，就算是資料庫操作已經結束了。而且，自從我們的Apache開始重用它的子程序後——也就是說，下一次的HTTP請求會重用Apache的子程序，并重用相同的 MySQL 連結。

在理論上來說，這聽起來非常的不錯。但是從個人經驗（也是大多數人的）上來說，這個功能制造出來的麻煩事更多。因為，你隻有有限的連結數，記憶體問題，檔案句柄數，等等。

而且，Apache 運作在極端并行的環境中，會建立很多很多的了程序。這就是為什麼這種“永久連結”的機制工作地不好的原因。在你決定要使用“永久連結”之前，你需要好好地考慮一下你的整個系統的架構。

（全文完） 

本文轉自 1inux 51CTO部落格，原文連結:http://blog.51cto.com/1inux/1703159