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MySQL架构研究及性能优化

发布于2024-08-21
浏览:673

概括

MySQL 是一个基于 C 和 C 编程语言开发的关系数据库管理系统,由 MySQL AB 创建,该公司由 David Axmark、Allan Larsson 和 Michael Widenius 创立。最新版本是MySQL 9.0。

MySQL 是一个具有 GNU 许可证的开源项目。

MySQL是现在最流行、最实用的数据库管理系统,因为它开源、功能齐全、性能高。

建筑学

  • MySQL架构图:来源

Research for MySQL architecture and Optimize performance

客户端层

  • MySQL系统架构第一层。
  • 该层的重要服务是连接处理、身份验证和安全。
    • 连接处理:管理来自客户端的连接。当客户端想要连接到 MySQL 服务器时,会为该连接创建一个新线程。创建新连接时服务器会缓存线程。
    • 身份验证:当客户端连接到服务器时,必须提供身份验证信息才能建立连接。通常,客户端使用用户名和密码进行身份验证。
    • 安全性:MySQL提供了很多功能来保护数据库以及在身份验证后验证用户权限。

服务器层

  • MySQL的下一层负责处理查询语句并提供许多实用程序。
  • 主要特点:
    • 解析器:当客户端请求查询语句时,服务器对其进行分析以创建查询树,重写查询,并定义执行查询语句的顺序和索引。
    • 优化器:它在执行之前优化查询语句。优化器不关心使用什么引擎,但存储引擎可以影响特定查询的优化。
    • 查询缓存:查询缓存存储查询语句的结果。如果客户端再次请求相同的查询,服务器将返回缓存的结果,绕过解析和优化步骤。由于瓶颈问题,此功能在 8.0 或更高版本中已被弃用。
    • 服务和实用程序:
      • 备份与恢复
      • 安全:提供商用户和权限系统
      • 复制:这是一个将数据从主服务器复制并同步到许多子服务器的过程。
      • 分区:使用特定逻辑将表分成多个部分。
      • Workbench:它是一个可视化工具,设计用于与MySQL交互和使用MySQL。

存储层

  • 这是我们在数据库中存储数据的方式的责任层。
  • MySQL默认使用InnoDB存储引擎。
  • MySQL支持多种不同的存储引擎:
    • InnoDB(默认)
    • MyISAM
    • 记忆
    • CSV
    • 档案
    • 黑洞
    • 合并
    • 联邦

优化 MySQL 性能

优化SQL语句

解释声明

  • 不执行查询预测
explain sql_statememnt
  • 执行查询后解释
explain analyze sql_statement

索引技术

  • 它提升了查询和搜索时的性能。
  • 为多列创建索引时,第一列非常重要。它决定查询语句的性能。例如,如果您在(姓名,生日)上创建索引,则使用“姓名”列的查询将利用该索引,但使用“生日”列的查询则不会。
  • 创建新索引的语法:
create index idx_birthday on customers(birthday);
  • 该命令将使查询优化器无法访问指定的索引,从而阻止查询执行计划考虑它:
alter table customers alter index idx_birthday invisible;

分割

  • 当数据库大小大于2GB(或超过1000万条记录)时,应该对该数据库使用分区。
  • 使用分区时,性能将会提高。
  • 分区计划应该基于WHERE子句中经常使用的列。

优化数据库参数

缓冲区高速缓存命中

  • 它是系统从缓冲区缓存而不是从物理存储加载的数据的百分比。
  • 如果百分比低于90%,那么就必须优化。
  • 取决于2个参数:
    • Innodb_buffer_pool_read_requests:发送到缓冲池的请求总数。命令:显示全局状态,如 '%Innodb_buffer_pool_read_requests%
    • Innodb_buffer_pool_reads:内存中缓冲池中找不到的必须从磁盘读取的请求总数。命令:显示全局状态,如 '%Innodb_buffer_pool_reads%
  • 计算公式:
(Innodb_buffer_pool_read_requestss - Innodb_buffer_pool_reads) x100 / Innodb_buffer_pool_read_requests

表缓存命中

  • MySQL会在内存中缓存该表以便快速查询。
  • 如果百分比低于80%,那么就必须优化。
  • 取决于2个参数:
    • Open_tables:在缓存中打开的表总数。命令:显示全局状态,如“Open_tables”
    • Opened_tables:打开的表总数。命令:显示全局状态,如“Opened_tables”
  • 计算公式:Open_tables/Opened_tables

表定义缓存命中

  • 执行查询时,MySQL 需要有关表的信息,例如表名、列数和行数。此信息称为表定义。
  • 如果百分比低于80%,那么就必须优化。
  • 取决于2个参数:
    • Open_table_definitions:缓存中的总定义表。命令:显示全局状态,如“Open_table_definitions”
    • Opened_tables:请求的定义表总数。命令:显示全局状态,如“Opened_tables”
  • 计算公式:Open_table_definitions/Opened_table_definitions

内存中的临时表

  • 许多 SQL 语句(例如 Order、Group By...)必须使用临时表。
  • 如果百分比低于80%,那么就必须优化。
  • 取决于2个参数:
    • Created_tmp_disk_tables:在磁盘上创建的临时表总数。命令:显示全局状态,如“%Created_tmp_disk_tables%”
    • Created_tmp_tables:创建的临时表总数。命令:显示全局状态,如“%Created_tmp_tables%”
  • 计算公式:(Created_tmp_tables - Created_tmp_disk_tables)/ Created_tmp_tables

结论

该博客提供有关 MySQL 的基于研究的知识。 MySQL 是一种关系数据库管理系统,以其低成本、广泛的实用程序和高性能而闻名,使其适用于广泛的项目。虽然本博客涵盖了 MySQL 的许多功能和方面,但还有更多内容值得探索。我将在未来的博客中更深入地研究其他功能和知识。

感谢您的阅读,我们下一篇博客见。

参考文件

  • MySQL 文档
  • MySQL 课程 - Tran Quoc Huy
  • 维基百科 - MySQL
版本声明 本文转载于:https://dev.to/tuantran12/research-for-mysql-architecture-and-optimize-performance-5261?1如有侵犯,请联系[email protected]删除
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