MySQL優化面試


本文概要

概述

為什么要優化

  • 系統的吞吐量瓶頸往往出現在數據庫的訪問速度上
  • 隨着應用程序的運行,數據庫的中的數據會越來越多,處理時間會相應變慢
  • 數據是存放在磁盤上的,讀寫速度無法和內存相比

如何優化

  • 設計數據庫時:數據庫表、字段的設計,存儲引擎
  • 利用好MySQL自身提供的功能,如索引等
  • 橫向擴展:MySQL集群、負載均衡、讀寫分離
  • SQL語句的優化(收效甚微)

字段設計

字段類型的選擇,設計規范,范式,常見設計案例

原則:盡量使用整型表示字符串

存儲IP

INET_ATON(str),address to number

INET_NTOA(number),number to address

MySQL內部的枚舉類型(單選)和集合(多選)類型

但是因為維護成本較高因此不常使用,使用關聯表的方式來替代enum

原則:定長和非定長數據類型的選擇

decimal不會損失精度,存儲空間會隨數據的增大而增大。double占用固定空間,較大數的存儲會損失精度。非定長的還有varchar、text

金額

對數據的精度要求較高,小數的運算和存儲存在精度問題(不能將所有小數轉換成二進制)

定點數decimal

price decimal(8,2)有2位小數的定點數,定點數支持很大的數(甚至是超過int,bigint存儲范圍的數)

小單位大數額避免出現小數

元->分

字符串存儲

定長char,非定長varchar、text(上限65535,其中varchar還會消耗1-3字節記錄長度,而text使用額外空間記錄長度)

原則:盡可能選擇小的數據類型和指定短的長度

原則:盡可能使用 not null

null字段的處理要比null字段的處理高效些!且不需要判斷是否為null

null在MySQL中,不好處理,存儲需要額外空間,運算也需要特殊的運算符。如select null = nullselect null <> null<>為不等號)有着同樣的結果,只能通過is nullis not null來判斷字段是否為null

如何存儲?MySQL中每條記錄都需要額外的存儲空間,表示每個字段是否為null。因此通常使用特殊的數據進行占位,比如int not null default 0string not null default ‘’

原則:字段注釋要完整,見名知意

原則:單表字段不宜過多

二三十個就極限了

原則:可以預留字段

在使用以上原則之前首先要滿足業務需求

關聯表的設計

外鍵foreign key只能實現一對一或一對多的映射

一對多

使用外鍵

多對多

單獨新建一張表將多對多拆分成兩個一對多

一對一

如商品的基本信息(item)和商品的詳細信息(item_intro),通常使用相同的主鍵或者增加一個外鍵字段(item_id

范式 Normal Format

數據表的設計規范,一套越來越嚴格的規范體系(如果需要滿足N范式,首先要滿足N-1范式)。N

第一范式1NF:字段原子性

字段原子性,字段不可再分割。

關系型數據庫,默認滿足第一范式

注意比較容易出錯的一點,在一對多的設計中使用逗號分隔多個外鍵,這種方法雖然存儲方便,但不利於維護和索引(比如查找帶標簽java的文章)

第二范式:消除對主鍵的部分依賴

即在表中加上一個與業務邏輯無關的字段作為主鍵

主鍵:可以唯一標識記錄的字段或者字段集合。

course_name course_class weekday(周幾) course_teacher
MySQL 教育大樓1525 周一 張三
Java 教育大樓1521 周三 李四
MySQL 教育大樓1521 周五 張三

依賴:A字段可以確定B字段,則B字段依賴A字段。比如知道了下一節課是數學課,就能確定任課老師是誰。於是周幾下一節課和就能構成復合主鍵,能夠確定去哪個教室上課,任課老師是誰等。但我們常常增加一個id作為主鍵,而消除對主鍵的部分依賴。

對主鍵的部分依賴:某個字段依賴復合主鍵中的一部分。

解決方案:新增一個獨立字段作為主鍵。

第三范式:消除對主鍵的傳遞依賴

傳遞依賴:B字段依賴於A,C字段又依賴於B。比如上例中,任課老師是誰取決於是什么課,是什么課又取決於主鍵id。因此需要將此表拆分為兩張表日程表和課程表(獨立數據獨立建表):

id weekday course_class course_id
1001 周一 教育大樓1521 3546
course_id course_name course_teacher
3546 Java 張三

這樣就減少了數據的冗余(即使周一至周日每天都有Java課,也只是course_id:3546出現了7次)

存儲引擎選擇

早期問題:如何選擇MyISAM和Innodb?

現在不存在這個問題了,Innodb不斷完善,從各個方面趕超MyISAM,也是MySQL默認使用的。

存儲引擎Storage engine:MySQL中的數據、索引以及其他對象是如何存儲的,是一套文件系統的實現。

功能差異

show engines

Engine Support Comment
InnoDB DEFAULT Supports transactions, row-level locking, and foreign keys
MyISAM YES MyISAM storage engine

存儲差異

MyISAM Innodb
文件格式 數據和索引是分別存儲的,數據.MYD,索引.MYI 數據和索引是集中存儲的,.ibd
文件能否移動 能,一張表就對應.frmMYDMYI3個文件 否,因為關聯的還有data下的其它文件
記錄存儲順序 按記錄插入順序保存 按主鍵大小有序插入
空間碎片(刪除記錄並flush table 表名之后,表文件大小不變) 產生。定時整理:使用命令optimize table 表名實現 不產生
事務 不支持 支持
外鍵 不支持 支持
鎖支持(鎖是避免資源爭用的一個機制,MySQL鎖對用戶幾乎是透明的) 表級鎖定 行級鎖定、表級鎖定,鎖定力度小並發能力高

鎖擴展

表級鎖(table-level lock):lock tables <table_name1>,<table_name2>... read/writeunlock tables <table_name1>,<table_name2>...。其中read是共享鎖,一旦鎖定任何客戶端都不可讀;write是獨占/寫鎖,只有加鎖的客戶端可讀可寫,其他客戶端既不可讀也不可寫。鎖定的是一張表或幾張表。

行級鎖(row-level lock):鎖定的是一行或幾行記錄。共享鎖:select * from <table_name> where <條件> LOCK IN SHARE MODE;,對查詢的記錄增加共享鎖;select * from <table_name> where <條件> FOR UPDATE;,對查詢的記錄增加排他鎖。這里值得注意的是:innodb的行鎖,其實是一個子范圍鎖,依據條件鎖定部分范圍,而不是就映射到具體的行上,因此還有一個學名:間隙鎖。比如select * from stu where id < 20 LOCK IN SHARE MODE會鎖定id20左右以下的范圍,你可能無法插入id1822的一條新紀錄。

選擇依據

如果沒有特別的需求,使用默認的Innodb即可。

MyISAM:以讀寫插入為主的應用程序,比如博客系統、新聞門戶網站。

Innodb:更新(刪除)操作頻率也高,或者要保證數據的完整性;並發量高,支持事務和外鍵保證數據完整性。比如OA自動化辦公系統。

索引

關鍵字與數據的映射關系稱為索引(==包含關鍵字和對應的記錄在磁盤中的地址==)。關鍵字是從數據當中提取的用於標識、檢索數據的特定內容。

索引檢索為什么快?

  • 關鍵字相對於數據本身,==數據量小==
  • 關鍵字是==有序==的,二分查找可快速確定位置

圖書館為每本書都加了索引號(類別-樓層-書架)、字典為詞語解釋按字母順序編寫目錄等都用到了索引。

MySQL中索引類型

普通索引key),唯一索引unique key),主鍵索引primary key),全文索引fulltext key

三種索引的索引方式是一樣的,只不過對索引的關鍵字有不同的限制:

  • 普通索引:對關鍵字沒有限制
  • 唯一索引:要求記錄提供的關鍵字不能重復
  • 主鍵索引:要求關鍵字唯一且不為null

索引管理語法

查看索引

show create table 表名

desc 表名

創建索引

創建表之后建立索引

create TABLE user_index(
    id int auto_increment primary key,
    first_name varchar(16),
    last_name VARCHAR(16),
    id_card VARCHAR(18),
    information text
);

-- 更改表結構
alter table user_index
-- 創建一個first_name和last_name的復合索引,並命名為name
add key name (first_name,last_name),
-- 創建一個id_card的唯一索引,默認以字段名作為索引名
add UNIQUE KEY (id_card),
-- 雞肋,全文索引不支持中文
add FULLTEXT KEY (information);
復制代碼

show create table user_index

創建表時指定索引

CREATE TABLE user_index2 (
    id INT auto_increment PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR (16),
    last_name VARCHAR (16),
    id_card VARCHAR (18),
    information text,
    KEY name (first_name, last_name),
    FULLTEXT KEY (information),
    UNIQUE KEY (id_card)
);
復制代碼

刪除索引

根據索引名刪除普通索引、唯一索引、全文索引:alter table 表名 drop KEY 索引名

alter table user_index drop KEY name;
alter table user_index drop KEY id_card;
alter table user_index drop KEY information;
復制代碼

刪除主鍵索引:alter table 表名 drop primary key(因為主鍵只有一個)。這里值得注意的是,如果主鍵自增長,那么不能直接執行此操作(自增長依賴於主鍵索引):

需要取消自增長再行刪除:

alter table user_index
-- 重新定義字段
MODIFY id int,
drop PRIMARY KEY
復制代碼

但通常不會刪除主鍵,因為設計主鍵一定與業務邏輯無關。

執行計划explain

CREATE TABLE innodb1 (
    id INT auto_increment PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR (16),
    last_name VARCHAR (16),
    id_card VARCHAR (18),
    information text,
    KEY name (first_name, last_name),
    FULLTEXT KEY (information),
    UNIQUE KEY (id_card)
);
insert into innodb1 (first_name,last_name,id_card,information) values ('張','三','1001','華山派');
復制代碼

我們可以通過explain selelct來分析SQL語句執行前的執行計划:

由上圖可看出此SQL語句是按照主鍵索引來檢索的。

執行計划是:當執行SQL語句時,首先會分析、優化,形成執行計划,在按照執行計划執行。

索引使用場景(重點)

where

上圖中,根據id查詢記錄,因為id字段僅建立了主鍵索引,因此此SQL執行可選的索引只有主鍵索引,如果有多個,最終會選一個較優的作為檢索的依據。

-- 增加一個沒有建立索引的字段
alter table innodb1 add sex char(1);
-- 按sex檢索時可選的索引為null
EXPLAIN SELECT * from innodb1 where sex='男';
復制代碼

可以嘗試在一個字段未建立索引時,根據該字段查詢的效率,然后對該字段建立索引(alter table 表名 add index(字段名)),同樣的SQL執行的效率,你會發現查詢效率會有明顯的提升(數據量越大越明顯)。

order by

當我們使用order by將查詢結果按照某個字段排序時,如果該字段沒有建立索引,那么執行計划會將查詢出的所有數據使用外部排序(將數據從硬盤分批讀取到內存使用內部排序,最后合並排序結果),這個操作是很影響性能的,因為需要將查詢涉及到的所有數據從磁盤中讀到內存(如果單條數據過大或者數據量過多都會降低效率),更無論讀到內存之后的排序了。

但是如果我們對該字段建立索引alter table 表名 add index(字段名),那么由於索引本身是有序的,因此直接按照索引的順序和映射關系逐條取出數據即可。而且如果分頁的,那么只用取出索引表某個范圍內的索引對應的數據,而不用像上述那取出所有數據進行排序再返回某個范圍內的數據。(從磁盤取數據是最影響性能的)

join

join語句匹配關系(on)涉及的字段建立索引能夠提高效率

索引覆蓋

如果要查詢的字段都建立過索引,那么引擎會直接在索引表中查詢而不會訪問原始數據(否則只要有一個字段沒有建立索引就會做全表掃描),這叫索引覆蓋。因此我們需要盡可能的在select后==只寫必要的查詢字段==,以增加索引覆蓋的幾率。

這里值得注意的是不要想着為每個字段建立索引,因為優先使用索引的優勢就在於其體積小。

語法細節(要點)

在滿足索引使用的場景下(where/order by/join on或索引覆蓋),索引也不一定被使用

字段要獨立出現

比如下面兩條SQL語句在語義上相同,但是第一條會使用主鍵索引而第二條不會。

select * from user where id = 20-1;
select * from user where id+1 = 20;
復制代碼

like查詢,不能以通配符開頭

比如搜索標題包含mysql的文章:

select * from article where title like '%mysql%';
復制代碼

這種SQL的執行計划用不了索引(like語句匹配表達式以通配符開頭),因此只能做全表掃描,效率極低,在實際工程中幾乎不被采用。而一般會使用第三方提供的支持中文的全文索引來做。

但是 關鍵字查詢 熱搜提醒功能還是可以做的,比如鍵入mysql之后提醒mysql 教程mysql 下載mysql 安裝步驟等。用到的語句是:

select * from article where title like 'mysql%';
復制代碼

這種like是可以利用索引的(當然前提是title字段建立過索引)。

復合索引只對第一個字段有效

建立復合索引:

alter table person add index(first_name,last_name);
復制代碼

其原理就是將索引先按照從first_name中提取的關鍵字排序,如果無法確定先后再按照從last_name提取的關鍵字排序,也就是說該索引表只是按照記錄的first_name字段值有序。

因此select * from person where first_name = ?是可以利用索引的,而select * from person where last_name = ?無法利用索引。

那么該復合索引的應用場景是什么?==組合查詢==

比如對於select * person from first_name = ? and last_name = ?,復合索引就比對first_namelast_name單獨建立索引要高效些。很好理解,復合索引首先二分查找與first_name = ?匹配的記錄,再在這些記錄中二分查找與last_name匹配的記錄,只涉及到一張索引表。而分別單獨建立索引則是在first_name索引表中二分找出與first_name = ?匹配的記錄,再在last_name索引表中二分找出與last_name = ?的記錄,兩者取交集。

or,兩邊條件都有索引可用

一但有一邊無索引可用就會導致整個SQL語句的全表掃描

狀態值,不容易使用到索引

如性別、支付狀態等狀態值字段往往只有極少的幾種取值可能,這種字段即使建立索引,也往往利用不上。這是因為,一個狀態值可能匹配大量的記錄,這種情況MySQL會認為利用索引比全表掃描的效率低,從而棄用索引。索引是隨機訪問磁盤,而全表掃描是順序訪問磁盤,這就好比有一棟20層樓的寫字樓,樓底下的索引牌上寫着某個公司對應不相鄰的幾層樓,你去公司找人,與其按照索引牌的提示去其中一層樓沒找到再下來看索引牌再上樓,不如從1樓挨個往上找到頂樓。

如何創建索引

  • 建立基礎索引:在where、order by、join字段上建立索引。
  • 優化,組合索引:基於業務邏輯
    • 如果條件經常性出現在一起,那么可以考慮將多字段索引升級為==復合索引==
    • 如果通過增加個別字段的索引,就可以出現==索引覆蓋==,那么可以考慮為該字段建立索引
    • 查詢時,不常用到的索引,應該刪除掉

前綴索引

語法:index(field(10)),使用字段值的前10個字符建立索引,默認是使用字段的全部內容建立索引。

前提:前綴的標識度高。比如密碼就適合建立前綴索引,因為密碼幾乎各不相同。

==實操的難度==:在於前綴截取的長度。

我們可以利用select count(*)/count(distinct left(password,prefixLen));,通過從調整prefixLen的值(從1自增)查看不同前綴長度的一個平均匹配度,接近1時就可以了(表示一個密碼的前prefixLen個字符幾乎能確定唯一一條記錄)

索引的存儲結構

BTree

btree(多路平衡查找樹)是一種廣泛應用於==磁盤上實現索引功能==的一種數據結構,也是大多數數據庫索引表的實現。

add index(first_name,last_name)為例:

BTree的一個node可以存儲多個關鍵字,node的大小取決於計算機的文件系統,因此我們可以通過減小索引字段的長度使結點存儲更多的關鍵字。如果node中的關鍵字已滿,那么可以通過每個關鍵字之間的子節點指針來拓展索引表,但是不能破壞結構的有序性,比如按照first_name第一有序、last_name第二有序的規則,新添加的韓香就可以插到韓康之后。白起 < 韓飛 < 韓康 < 李世民 < 趙奢 < 李尋歡 < 王語嫣 < 楊不悔。這與二叉搜索樹的思想是一樣的,只不過二叉搜索樹的查找效率是log(2,N)(以2為底N的對數),而BTree的查找效率是log(x,N)(其中x為node的關鍵字數量,可以達到1000以上)。

log(1000+,N)可以看出,少量的磁盤讀取即可做到大量數據的遍歷,這也是btree的設計目的。

B+Tree聚簇結構

聚簇結構(也是在BTree上升級改造的)中,關鍵字和記錄是存放在一起的。

在MySQL中,僅僅只有Innodb的==主鍵索引為聚簇結構==,其它的索引包括Innodb的非主鍵索引都是典型的BTree結構。

哈希索引

在索引被載入內存時,使用哈希結構來存儲。

查詢緩存

緩存select語句的查詢結果

在配置文件中開啟緩存

windows上是my.ini,linux上是my.cnf

[mysqld]段中配置query_cache_type

  • 0:不開啟
  • 1:開啟,默認緩存所有,需要在SQL語句中增加select sql-no-cache提示來放棄緩存
  • 2:開啟,默認都不緩存,需要在SQL語句中增加select sql-cache來主動緩存(==常用==)

更改配置后需要重啟以使配置生效,重啟后可通過show variables like ‘query_cache_type’;來查看:

show variables like 'query_cache_type';
query_cache_type    DEMAND
復制代碼

在客戶端設置緩存大小

通過配置項query_cache_size來設置:

show variables like 'query_cache_size';
query_cache_size    0

set global query_cache_size=6410241024;
show variables like 'query_cache_size';
query_cache_size 67108864
復制代碼

將查詢結果緩存

select sql_cache * from user;

重置緩存

reset query cache;

緩存失效問題(大問題)

當數據表改動時,基於該數據表的任何緩存都會被刪除。(表層面的管理,不是記錄層面的管理,因此失效率較高)

注意事項

  1. 應用程序,不應該關心query cache的使用情況。可以嘗試使用,但不能由query cache決定業務邏輯,因為query cache由DBA來管理。
  2. 緩存是以SQL語句為key存儲的,因此即使SQL語句功能相同,但如果多了一個空格或者大小寫有差異都會導致匹配不到緩存。

分區

一般情況下我們創建的表對應一組存儲文件,使用MyISAM存儲引擎時是一個.MYI.MYD文件,使用Innodb存儲引擎時是一個.ibd.frm(表結構)文件。

當數據量較大時(一般千萬條記錄級別以上),MySQL的性能就會開始下降,這時我們就需要將數據分散到多組存儲文件,==保證其單個文件的執行效率==。

最常見的分區方案是按id分區,如下將id的哈希值對10取模將數據均勻分散到10個.ibd存儲文件中:

create table article(
    id int auto_increment PRIMARY KEY,
    title varchar(64),
    content text
)PARTITION by HASH(id) PARTITIONS 10
復制代碼

查看data目錄:

==服務端的表分區對於客戶端是透明的==,客戶端還是照常插入數據,但服務端會按照分區算法分散存儲數據。

MySQL提供的分區算法

==分區依據的字段必須是主鍵的一部分==,分區是為了快速定位數據,因此該字段的搜索頻次較高應作為強檢索字段,否則依照該字段分區毫無意義

hash(field)

相同的輸入得到相同的輸出。輸出的結果跟輸入是否具有規律無關。==僅適用於整型字段==

key(field)

hash(field)的性質一樣,只不過key是==處理字符串==的,比hash()多了一步從字符串中計算出一個整型在做取模操作。

create table article_key(
    id int auto_increment,
    title varchar(64),
    content text,
    PRIMARY KEY (id,title)  -- 要求分區依據字段必須是主鍵的一部分
)PARTITION by KEY(title) PARTITIONS 10
復制代碼

range算法

是一種==條件分區==算法,按照數據大小范圍分區(將數據使用某種條件,分散到不同的分區中)。

如下,按文章的發布時間將數據按照2018年8月、9月、10月分區存放:

create table article_range(
    id int auto_increment,
    title varchar(64),
    content text,
    created_time int,    -- 發布時間到1970-1-1的毫秒數
    PRIMARY KEY (id,created_time)   -- 要求分區依據字段必須是主鍵的一部分
)charset=utf8
PARTITION BY RANGE(created_time)(
    PARTITION p201808 VALUES less than (1535731199),   -- select UNIX_TIMESTAMP('2018-8-31 23:59:59')
    PARTITION p201809 VALUES less than (1538323199),   -- 2018-9-30 23:59:59
    PARTITION p201810 VALUES less than (1541001599)    -- 2018-10-31 23:59:59
);
復制代碼

注意:條件運算符只能使用==less than==,這以為着較小的范圍要放在前面,比如上述p201808,p201819,p201810分區的定義順序依照created_time數值范圍從小到大,不能顛倒。

insert into article_range values(null,'MySQL優化','內容示例',1535731180);
flush tables;   -- 使操作立即刷新到磁盤文件
復制代碼

由於插入的文章的發布時間1535731180小於15357311992018-8-31 23:59:59),因此被存儲到p201808分區中,這種算法的存儲到哪個分區取決於數據狀況。

list算法

也是一種條件分區,按照列表值分區(in (值列表))。

create table article_list(
    id int auto_increment,
    title varchar(64),
    content text,
    status TINYINT(1),   -- 文章狀態:0-草稿,1-完成但未發布,2-已發布
    PRIMARY KEY (id,status)   -- 要求分區依據字段必須是主鍵的一部分
)charset=utf8
PARTITION BY list(status)(
    PARTITION writing values in(0,1),   -- 未發布的放在一個分區 
    PARTITION published values in (2)    -- 已發布的放在一個分區
);
復制代碼
insert into article_list values(null,'mysql優化','內容示例',0);
flush tables;
復制代碼

分區管理語法

range/list

增加分區

前文中我們嘗試使用range對文章按照月份歸檔,隨着時間的增加,我們需要增加一個月份:

alter table article_range add partition(
    partition p201811 values less than (1543593599)    -- select UNIX_TIMESTAMP('2018-11-30 23:59:59')
    -- more
);
復制代碼

刪除分區

alter table article_range drop PARTITION p201808
復制代碼

注意:==刪除分區后,分區中原有的數據也會隨之刪除!==

key/hash

新增分區

alter table article_key add partition partitions 4
復制代碼

銷毀分區

alter table article_key coalesce partition 6
復制代碼

key/hash分區的管理不會刪除數據,但是每一次調整(新增或銷毀分區)都會將所有的數據重寫分配到新的分區上。==效率極低==,最好在設計階段就考慮好分區策略。

分區的使用

當數據表中的數據量很大時,分區帶來的效率提升才會顯現出來。

只有檢索字段為分區字段時,分區帶來的效率提升才會比較明顯。因此,==分區字段的選擇很重要==,並且==業務邏輯要盡可能地根據分區字段做相應調整==(盡量使用分區字段作為查詢條件)。

水平分割和垂直分割

水平分割:通過建立結構相同的幾張表分別存儲數據

垂直分割:將經常一起使用的字段放在一個單獨的表中,分割后的表記錄之間是一一對應關系。

分表原因

  • 為數據庫減壓
  • 分區算法局限
  • 數據庫支持不完善(5.1之后mysql才支持分區操作)

id重復的解決方案

  • 借用第三方應用如memcache、redisid自增器
  • 單獨建一張只包含id一個字段的表,每次自增該字段作為數據記錄的id

集群

橫向擴展:從根本上(單機的硬件處理能力有限)提升數據庫性能 。由此而生的相關技術:==讀寫分離、負載均衡==

安裝和配置主從復制

環境

  • Red Hat Enterprise Linux Server release 7.0 (Maipo)(虛擬機)
  • mysql5.7下載地址

安裝和配置

解壓到對外提供的服務的目錄(我自己專門創建了一個/export/server來存放)

tar xzvf mysql-5.7.23-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz -C /export/server
cd /export/server
mv mysql-5.7.23-linux-glibc2.12-x86_64 mysql
復制代碼

添加mysql目錄的所屬組和所屬者:

groupadd mysql
useradd -r -g mysql mysql
cd /export/server
chown -R mysql:mysql mysql/
chmod -R 755 mysql/
復制代碼

創建mysql數據存放目錄(其中/export/data是我創建專門用來為各種服務存放數據的目錄)

mkdir /export/data/mysql
復制代碼

初始化mysql服務

cd /export/server/mysql
./bin/mysqld --basedir=/export/server/mysql --datadir=/export/data/mysql --user=mysql --pid-file=/export/data/mysql/mysql.pid --initialize
復制代碼

如果成功會顯示mysqlroot賬戶的初始密碼,記下來以備后續登錄。如果報錯缺少依賴,則使用yum instally依次安裝即可

配置my.cnf

vim /etc/my.cnf

[mysqld]
basedir=/export/server/mysql
datadir=/export/data/mysql
socket=/tmp/mysql.sock
user=mysql
server-id=10 # 服務id,在集群時必須唯一,建議設置為IP的第四段
port=3306
# Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
symbolic-links=0
# Settings user and group are ignored when systemd is used.
# If you need to run mysqld under a different user or group,
# customize your systemd unit file for mariadb according to the
# instructions in http://fedoraproject.org/wiki/Systemd

[mysqld_safe]
log-error=/export/data/mysql/error.log
pid-file=/export/data/mysql/mysql.pid

# include all files from the config directory
#
!includedir /etc/my.cnf.d
復制代碼

將服務添加到開機自動啟動

cp /export/server/mysql/support-files/mysql.server /etc/init.d/mysqld
復制代碼

啟動服務

service mysqld start
復制代碼

配置環境變量,在/etc/profile中添加如下內容

# mysql env
MYSQL_HOME=/export/server/mysql
MYSQL_PATH=$MYSQL_HOME/bin
PATH=$PATH:$MYSQL_PATH
export PATH
復制代碼

使配置即可生效

source /etc/profile
復制代碼

使用root登錄

mysql -uroot -p
# 這里填寫之前初始化服務時提供的密碼
復制代碼

登錄上去之后,更改root賬戶密碼(我為了方便將密碼改為root),否則操作數據庫會報錯

set password=password('root');
flush privileges;
復制代碼

設置服務可被所有遠程客戶端訪問

use mysql;
update user set host='%' where user='root';
flush privileges;
復制代碼

這樣就可以在宿主機使用navicat遠程連接虛擬機linux上的mysql了

配置主從節點

配置master

linux192.168.10.10)上的mysqlmaster,宿主機(192.168.10.1)上的mysqlslave配置主從復制。

修改mastermy.cnf如下

[mysqld]
basedir=/export/server/mysql
datadir=/export/data/mysql
socket=/tmp/mysql.sock
user=mysql
server-id=10
port=3306
# Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
symbolic-links=0
# Settings user and group are ignored when systemd is used.
# If you need to run mysqld under a different user or group,
# customize your systemd unit file for mariadb according to the
# instructions in http://fedoraproject.org/wiki/Systemd

log-bin=mysql-bin # 開啟二進制日志
expire-logs-days=7 # 設置日志過期時間,避免占滿磁盤
binlog-ignore-db=mysql # 不使用主從復制的數據庫
binlog-ignore-db=information_schema
binlog-ignore-db=performation_schema
binlog-ignore-db=sys
binlog-do-db=test #使用主從復制的數據庫

[mysqld_safe]
log-error=/export/data/mysql/error.log
pid-file=/export/data/mysql/mysql.pid

# include all files from the config directory
#
!includedir /etc/my.cnf.d
復制代碼

重啟master

service mysqld restart
復制代碼

登錄master查看配置是否生效(ON即為開啟,默認為OFF):

mysql> show variables like 'log_bin';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| log_bin       | ON    |
+---------------+-------+
復制代碼

master的數據庫中建立備份賬號:backup為用戶名,%表示任何遠程地址,用戶back可以使用密碼1234通過任何遠程客戶端連接master

grant replication slave on *.* to 'backup'@'%' identified by '1234'
復制代碼

查看user表可以看到我們剛創建的用戶:

mysql> use mysql
mysql> select user,authentication_string,host from user;
+---------------+-------------------------------------------+-----------+
| user          | authentication_string                     | host      |
+---------------+-------------------------------------------+-----------+
| root          | *81F5E21E35407D884A6CD4A731AEBFB6AF209E1B | %         |
| mysql.session | *THISISNOTAVALIDPASSWORDTHATCANBEUSEDHERE | localhost |
| mysql.sys     | *THISISNOTAVALIDPASSWORDTHATCANBEUSEDHERE | localhost |
| backup        | *A4B6157319038724E3560894F7F932C8886EBFCF | %         |
+---------------+-------------------------------------------+-----------+
復制代碼

新建test數據庫,創建一個article表以備后續測試

CREATE TABLE `article` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `title` varchar(64) DEFAULT NULL,
  `content` text,
  PRIMARY KEY (`id`)
) CHARSET=utf8;
復制代碼

重啟服務並刷新數據庫狀態到存儲文件中(with read lock表示在此過程中,客戶端只能讀數據,以便獲得一個一致性的快照)

[root@zhenganwen ~]# service mysqld restart
Shutting down MySQL.... SUCCESS! 
Starting MySQL. SUCCESS! 
[root@zhenganwen mysql]# mysql -uroot -proot
mysql> flush tables with read lock;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
復制代碼

查看master上當前的二進制日志和偏移量(記一下其中的FilePosition

mysql> show master status \G
*************************** 1. row ***************************
             File: mysql-bin.000002
         Position: 154
     Binlog_Do_DB: test
 Binlog_Ignore_DB: mysql,information_schema,performation_schema,sys
Executed_Gtid_Set: 
1 row in set (0.00 sec)
復制代碼

File表示實現復制功能的日志,即上圖中的Binary logPosition則表示Binary log日志文件的偏移量之后的都會同步到slave中,那么在偏移量之前的則需要我們手動導入。

主服務器上面的任何修改都會保存在二進制日志Binary log里面,從服務器上面啟動一個I/O thread(實際上就是一個主服務器的客戶端進程),連接到主服務器上面請求讀取二進制日志,然后把讀取到的二進制日志寫到本地的一個Realy log里面。從服務器上面開啟一個SQL thread定時檢查Realy log,如果發現有更改立即把更改的內容在本機上面執行一遍。

如果一主多從的話,這時主庫既要負責寫又要負責為幾個從庫提供二進制日志。此時可以稍做調整,將二進制日志只給某一從,這一從再開啟二進制日志並將自己的二進制日志再發給其它從。或者是干脆這個從不記錄只負責將二進制日志轉發給其它從,這樣架構起來性能可能要好得多,而且數據之間的延時應該也稍微要好一些

手動導入,從master中導出數據

mysqldump -uroot -proot -hlocalhost test > /export/data/test.sql
復制代碼

test.sql中的內容在slave上執行一遍。

配置slave

修改slavemy.ini文件中的[mysqld]部分

log-bin=mysql
server-id=1 #192.168.10.1
復制代碼

保存修改后重啟slaveWIN+R->services.msc->MySQL5.7->重新啟動

登錄slave檢查log_bin是否以被開啟:

show VARIABLES like 'log_bin';
復制代碼

配置與master的同步復制:

stop slave; 
change master to
    master_host='192.168.10.10',   -- master的IP
    master_user='backup',          -- 之前在master上創建的用戶
    master_password='1234',
    master_log_file='mysql-bin.000002', -- master上 show master status \G 提供的信息
    master_log_pos=154;
復制代碼

啟用slave節點並查看狀態

mysql> start slave;
mysql> show slave status \G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.10.10
                  Master_User: backup
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mysql-bin.000002
          Read_Master_Log_Pos: 154
               Relay_Log_File: DESKTOP-KUBSPE0-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 320
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes
              Replicate_Do_DB:
          Replicate_Ignore_DB:
           Replicate_Do_Table:
       Replicate_Ignore_Table:
      Replicate_Wild_Do_Table:
  Replicate_Wild_Ignore_Table:
                   Last_Errno: 0
                   Last_Error:
                 Skip_Counter: 0
          Exec_Master_Log_Pos: 154
              Relay_Log_Space: 537
              Until_Condition: None
               Until_Log_File:
                Until_Log_Pos: 0
           Master_SSL_Allowed: No
           Master_SSL_CA_File:
           Master_SSL_CA_Path:
              Master_SSL_Cert:
            Master_SSL_Cipher:
               Master_SSL_Key:
        Seconds_Behind_Master: 0
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
                Last_IO_Errno: 0
                Last_IO_Error:
               Last_SQL_Errno: 0
               Last_SQL_Error:
  Replicate_Ignore_Server_Ids:
             Master_Server_Id: 10
                  Master_UUID: f68774b7-0b28-11e9-a925-000c290abe05
             Master_Info_File: C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 5.7\Data\master.info
                    SQL_Delay: 0
          SQL_Remaining_Delay: NULL
      Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates
           Master_Retry_Count: 86400
                  Master_Bind:
      Last_IO_Error_Timestamp:
     Last_SQL_Error_Timestamp:
               Master_SSL_Crl:
           Master_SSL_Crlpath:
           Retrieved_Gtid_Set:
            Executed_Gtid_Set:
                Auto_Position: 0
         Replicate_Rewrite_DB:
                 Channel_Name:
           Master_TLS_Version:
1 row in set (0.00 sec)
復制代碼

注意查看第4、14、15三行,若與我一致,表示slave配置成功

測試

關閉master的讀取鎖定

mysql> unlock tables;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
復制代碼

master中插入一條數據

mysql> use test
mysql> insert into article (title,content) values ('mysql master and slave','record the cluster building succeed!:)');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
復制代碼

查看slave是否自動同步了數據

mysql> insert into article (title,content) values ('mysql master and slave','record the cluster building succeed!:)');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
復制代碼

至此,主從復制的配置成功!:)

使用mysqlreplicate命令快速搭建 Mysql 主從復制

讀寫分離

讀寫分離是依賴於主從復制,而主從復制又是為讀寫分離服務的。因為主從復制要求slave不能寫只能讀(如果對slave執行寫操作,那么show slave status將會呈現Slave_SQL_Running=NO,此時你需要按照前面提到的手動同步一下slave)。

方案一、定義兩種連接

就像我們在學JDBC時定義的DataBase一樣,我們可以抽取出ReadDataBase,WriteDataBase implements DataBase,但是這種方式無法利用優秀的線程池技術如DruidDataSource幫我們管理連接,也無法利用Spring AOP讓連接對DAO層透明。

方案二、使用Spring AOP

如果能夠使用Spring AOP解決數據源切換的問題,那么就可以和MybatisDruid整合到一起了。

我們在整合Spring1Mybatis時,我們只需寫DAO接口和對應的SQL語句,那么DAO實例是由誰創建的呢?實際上就是Spring幫我們創建的,它通過我們注入的數據源,幫我們完成從中獲取數據庫連接、使用連接執行 SQL 語句的過程以及最后歸還連接給數據源的過程。

如果我們能在調用DAO接口時根據接口方法命名規范(增addXXX/createXXX、刪deleteXX/removeXXX、改updateXXXX、查selectXX/findXXX/getXX/queryXXX)動態地選擇數據源(讀數據源對應連接master而寫數據源對應連接slave),那么就可以做到讀寫分離了。

項目結構

引入依賴

其中,為了方便訪問數據庫引入了mybatisdruid,實現數據源動態切換主要依賴spring-aopspring-aspects

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring</artifactId>
        <version>1.3.2</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis</groupId>
        <artifactId>mybatis</artifactId>
        <version>3.4.6</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-core</artifactId>
        <version>5.0.8.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-aop</artifactId>
        <version>5.0.8.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
        <version>5.0.8.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>druid</artifactId>
        <version>1.1.6</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>6.0.2</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>5.0.8.RELEASE</version>
    </dependency>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">dependency</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">groupId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>org.springframework<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">groupId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">artifactId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>spring-aspects<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">artifactId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">version</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>5.0.8.RELEASE<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">version</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">dependency</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>

<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">dependency</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">groupId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>org.projectlombok<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">groupId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">artifactId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>lombok<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">artifactId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">version</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>1.16.22<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">version</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">dependency</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">dependency</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">groupId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>org.springframework<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">groupId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">artifactId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>spring-test<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">artifactId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">version</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>5.0.8.RELEASE<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">version</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">dependency</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">dependency</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">groupId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>junit<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">groupId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">artifactId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>junit<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">artifactId</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">version</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>4.12<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">version</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">dependency</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>

</dependencies>
復制代碼

數據類

package top.zhenganwen.mysqloptimize.entity;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Article {

    private int id;
    private String title;
    private String content;
}
復制代碼

spring配置文件

其中RoutingDataSourceImpl是實現動態切換功能的核心類,稍后介紹。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">context:property-placeholder</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">location</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"db.properties"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span><span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">context:property-placeholder</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>

<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">context:component-scan</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">base-package</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"top.zhenganwen.mysqloptimize"</span></span></span><span class="hljs-tag">/&gt;</span></span>

<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">bean</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">id</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"slaveDataSource"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">class</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">name</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"driverClassName"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"${db.driverClass}"</span></span></span><span class="hljs-tag">/&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">name</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"url"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"${master.db.url}"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span><span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">name</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"username"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"${master.db.username}"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span><span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
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<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">bean</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>

<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">bean</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">id</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"masterDataSource"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">class</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
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<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">bean</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">id</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"dataSourceRouting"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">class</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"top.zhenganwen.mysqloptimize.dataSource.RoutingDataSourceImpl"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
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    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
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        <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">map</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">key-type</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"java.lang.String"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value-type</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"java.lang.String"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
            <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">entry</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">key</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"read"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"query,find,select,get,load,"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span><span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">entry</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
            <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">entry</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">key</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"write"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"update,add,create,delete,remove,modify"</span></span></span><span class="hljs-tag">/&gt;</span></span>
        <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">map</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
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<span class="hljs-comment"><span class="hljs-comment">&lt;!-- Mybatis文件 --&gt;</span></span>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">bean</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">id</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"sqlSessionFactory"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">class</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">name</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"configLocation"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"classpath:mybatis-config.xml"</span></span></span><span class="hljs-tag"> /&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">name</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"dataSource"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">ref</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"dataSourceRouting"</span></span></span><span class="hljs-tag"> /&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">name</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"mapperLocations"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"mapper/*.xml"</span></span></span><span class="hljs-tag">/&gt;</span></span>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">bean</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>

<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">bean</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">class</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer"</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">name</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"basePackage"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"top.zhenganwen.mysqloptimize.mapper"</span></span></span><span class="hljs-tag"> /&gt;</span></span>
    <span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">property</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">name</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"sqlSessionFactoryBeanName"</span></span></span><span class="hljs-tag"> </span><span class="hljs-attr"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-attr">value</span></span></span><span class="hljs-tag">=</span><span class="hljs-string"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-string">"sqlSessionFactory"</span></span></span><span class="hljs-tag"> /&gt;</span></span>
<span class="hljs-tag"><span class="hljs-tag">&lt;/</span><span class="hljs-name"><span class="hljs-tag"><span class="hljs-name">bean</span></span></span><span class="hljs-tag">&gt;</span></span>

</beans>
復制代碼

dp.properties

master.db.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&serverTimezone=UTC
master.db.username=root
master.db.password=root

slave.db.url=jdbc:mysql://192.168.10.10:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&serverTimezone=UTC
slave.db.username=root
slave.db.password=root

db.driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
復制代碼

mybatis-config.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE configuration PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <typeAliases>
        <typeAlias type="top.zhenganwen.mysqloptimize.entity.Article" alias="Article"/>
    </typeAliases>
</configuration>
復制代碼

mapper接口和配置文件

ArticleMapper.java

package top.zhenganwen.mysqloptimize.mapper;

import org.springframework.stereotype.Repository;
import top.zhenganwen.mysqloptimize.entity.Article;

import java.util.List;

@Repository
public interface ArticleMapper {

<span class="hljs-function"><span class="hljs-function">List&lt;Article&gt; </span><span class="hljs-title"><span class="hljs-function"><span class="hljs-title">findAll</span></span></span><span class="hljs-params"><span class="hljs-function"><span class="hljs-params">()</span></span></span></span>;

<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span></span></span><span class="hljs-function"> </span><span class="hljs-title"><span class="hljs-function"><span class="hljs-title">add</span></span></span><span class="hljs-params"><span class="hljs-function"><span class="hljs-params">(Article article)</span></span></span></span>;

<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span></span></span><span class="hljs-function"> </span><span class="hljs-title"><span class="hljs-function"><span class="hljs-title">delete</span></span></span><span class="hljs-params"><span class="hljs-function"><span class="hljs-params">(</span></span><span class="hljs-keyword"><span class="hljs-function"><span class="hljs-params"><span class="hljs-keyword">int</span></span></span></span><span class="hljs-function"><span class="hljs-params"> id)</span></span></span></span>;

}
復制代碼

ArticleMapper.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
<mapper namespace="top.zhenganwen.mysqloptimize.mapper.ArticleMapper">
    <select id="findAll" resultType="Article">
        select * from article
    </select>

    <insert id="add" parameterType="Article">
        insert into article (title,content) values (#{title},#{content})
    </insert>

    <delete id="delete" parameterType="int">
        delete from article where id=#{id}
    </delete>
</mapper>
復制代碼

核心類

RoutingDataSourceImpl
package top.zhenganwen.mysqloptimize.dataSource;

import org.springframework.jdbc.datasource.lookup.AbstractRoutingDataSource;

import java.util.*;

/**

  • RoutingDataSourceImpl class

  • 數據源路由

  • @author zhenganwen, blog:zhenganwen.top

  • @date 2018/12/29
    */

    public class RoutingDataSourceImpl extends AbstractRoutingDataSource {

    /**

    • key為read或write
    • value為DAO方法的前綴
    • 什么前綴開頭的方法使用讀數據員,什么開頭的方法使用寫數據源
      */
      public static final Map<String, List<String>> METHOD_TYPE_MAP = new HashMap<String, List<String>>();

    /**

    • 由我們指定數據源的id,由Spring切換數據源
    • @return
      */

      @Override
      protected Object determineCurrentLookupKey() {
      System.out.println("數據源為:"+DataSourceHandler.getDataSource());
      return DataSourceHandler.getDataSource();
      }

    public void setMethodType(Map<String, String> map) {
    for (String type : map.keySet()) {
    String methodPrefixList = map.get(type);
    if (methodPrefixList != null) {
    METHOD_TYPE_MAP.put(type, Arrays.asList(methodPrefixList.split(",")));
    }
    }
    }
    }
    復制代碼

它的主要功能是,本來我們只配置一個數據源,因此Spring動態代理DAO接口時直接使用該數據源,現在我們有了讀、寫兩個數據源,我們需要加入一些自己的邏輯來告訴調用哪個接口使用哪個數據源(讀數據的接口使用slave,寫數據的接口使用master。這個告訴Spring該使用哪個數據源的類就是AbstractRoutingDataSource,必須重寫的方法determineCurrentLookupKey返回數據源的標識,結合spring配置文件(下段代碼的5,6兩行)

<bean id="dataSourceRouting" class="top.zhenganwen.mysqloptimize.dataSource.RoutingDataSourceImpl">
    <property name="defaultTargetDataSource" ref="masterDataSource"></property>
    <property name="targetDataSources">
        <map key-type="java.lang.String" value-type="javax.sql.DataSource">
            <entry key="read" value-ref="slaveDataSource"/>
            <entry key="write" value-ref="masterDataSource"/>
        </map>
    </property>
    <property name="methodType">
        <map key-type="java.lang.String" value-type="java.lang.String">
            <entry key="read" value="query,find,select,get,load,"></entry>
            <entry key="write" value="update,add,create,delete,remove,modify"/>
        </map>
    </property>
</bean>
復制代碼

如果determineCurrentLookupKey返回read那么使用slaveDataSource,如果返回write就使用masterDataSource

DataSourceHandler
package top.zhenganwen.mysqloptimize.dataSource;

/**

  • DataSourceHandler class

  • <p>

  • 將數據源與線程綁定,需要時根據線程獲取

  • @author zhenganwen, blog:zhenganwen.top

  • @date 2018/12/29
    */

    public class DataSourceHandler {

    /**

    • 綁定的是read或write,表示使用讀或寫數據源
      */
      private static final ThreadLocal<String> holder = new ThreadLocal<String>();

    public static void setDataSource(String dataSource) {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"設置了數據源類型");
    holder.set(dataSource);
    }

    public static String getDataSource() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"獲取了數據源類型");
    return holder.get();
    }
    }
    復制代碼

DataSourceAspect

package top.zhenganwen.mysqloptimize.dataSource;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.List;
import java.util.Set;

import static top.zhenganwen.mysqloptimize.dataSource.RoutingDataSourceImpl.METHOD_TYPE_MAP;

/** * DataSourceAspect class * * 配置切面,根據方法前綴設置讀、寫數據源 * 項目啟動時會加載該bean,並按照配置的切面(哪些切入點、如何增強)確定動態代理邏輯 * @author zhenganwen,blog:zhenganwen.top * @date 2018/12/29 */
@Component
//聲明這是一個切面,這樣Spring才會做相應的配置,否則只會當做簡單的bean注入
@Aspect
@EnableAspectJAutoProxy
public class DataSourceAspect {

    /** * 配置切入點:DAO包下的所有類的所有方法 */
    @Pointcut("execution(* top.zhenganwen.mysqloptimize.mapper.*.*(..))")
    public void aspect() {

    }

    /** * 配置前置增強,對象是aspect()方法上配置的切入點 */
    @Before("aspect()")
    public void before(JoinPoint point) {
        String className = point.getTarget().getClass().getName();
        String invokedMethod = point.getSignature().getName();
        System.out.println("對 "+className+"$"+invokedMethod+" 做了前置增強,確定了要使用的數據源類型");

        Set<String> dataSourceType = METHOD_TYPE_MAP.keySet();
        for (String type : dataSourceType) {
            List<String> prefixList = METHOD_TYPE_MAP.get(type);
            for (String prefix : prefixList) {
                if (invokedMethod.startsWith(prefix)) {
                    DataSourceHandler.setDataSource(type);
                    System.out.println("數據源為:"+type);
                    return;
                }
            }
        }
    }
}
復制代碼

測試讀寫分離

如何測試讀是從slave中讀的呢?可以將寫后復制到slave中的數據更改,再讀該數據就知道是從slave中讀了。==注意==,一但對slave做了寫操作就要重新手動將slavemaster同步一下,否則主從復制就會失效。

package top.zhenganwen.mysqloptimize.dataSource;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
import top.zhenganwen.mysqloptimize.entity.Article;
import top.zhenganwen.mysqloptimize.mapper.ArticleMapper;

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = "classpath:spring-mybatis.xml")
public class RoutingDataSourceTest {

<span class="hljs-meta"><span class="hljs-meta">@Autowired</span></span>
ArticleMapper articleMapper;

<span class="hljs-meta"><span class="hljs-meta">@Test</span></span>
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">public</span></span></span><span class="hljs-function"> </span><span class="hljs-keyword"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span></span></span><span class="hljs-function"> </span><span class="hljs-title"><span class="hljs-function"><span class="hljs-title">testRead</span></span></span><span class="hljs-params"><span class="hljs-function"><span class="hljs-params">()</span></span></span><span class="hljs-function"> </span></span>{
    System.out.println(articleMapper.findAll());
}

<span class="hljs-meta"><span class="hljs-meta">@Test</span></span>
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">public</span></span></span><span class="hljs-function"> </span><span class="hljs-keyword"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span></span></span><span class="hljs-function"> </span><span class="hljs-title"><span class="hljs-function"><span class="hljs-title">testAdd</span></span></span><span class="hljs-params"><span class="hljs-function"><span class="hljs-params">()</span></span></span><span class="hljs-function"> </span></span>{
    Article article = <span class="hljs-keyword"><span class="hljs-keyword">new</span></span> Article(<span class="hljs-number"><span class="hljs-number">0</span></span>, <span class="hljs-string"><span class="hljs-string">"我是新插入的文章"</span></span>, <span class="hljs-string"><span class="hljs-string">"測試是否能夠寫到master並且復制到slave中"</span></span>);
    articleMapper.add(article);
}

<span class="hljs-meta"><span class="hljs-meta">@Test</span></span>
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">public</span></span></span><span class="hljs-function"> </span><span class="hljs-keyword"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span></span></span><span class="hljs-function"> </span><span class="hljs-title"><span class="hljs-function"><span class="hljs-title">testDelete</span></span></span><span class="hljs-params"><span class="hljs-function"><span class="hljs-params">()</span></span></span><span class="hljs-function"> </span></span>{
    articleMapper.delete(<span class="hljs-number"><span class="hljs-number">2</span></span>);
}

}
復制代碼

負載均衡

負載均衡算法

  • 輪詢
  • 加權輪詢:按照處理能力來加權
  • 負載分配:依據當前的空閑狀態(但是測試每個節點的內存使用率、CPU利用率等,再做比較選出最閑的那個,效率太低)

高可用

在服務器架構時,為了保證服務器7x24不宕機在線狀態,需要為每台單點服務器(由一台服務器提供服務的服務器,如寫服務器、數據庫中間件)提供冗余機。

對於寫服務器來說,需要提供一台同樣的寫-冗余服務器,當寫服務器健康時(寫-冗余通過心跳檢測),寫-冗余作為一個從機的角色復制寫服務器的內容與其做一個同步;當寫服務器宕機時,寫-冗余服務器便頂上來作為寫服務器繼續提供服務。對外界來說這個處理過程是透明的,即外界僅通過一個IP訪問服務。

典型SQL

線上DDL

DDL(Database Definition Language)是指數據庫表結構的定義(create table)和維護(alter table)的語言。在線上執行DDL,在低於MySQL5.6版本時會導致全表被獨占鎖定,此時表處於維護、不可操作狀態,這會導致該期間對該表的所有訪問無法響應。但是在MySQL5.6之后,支持Online DDL,大大縮短了鎖定時間。

優化技巧是采用的維護表結構的DDL(比如增加一列,或者增加一個索引),是==copy==策略。思路:創建一個滿足新結構的新表,將舊表數據==逐條==導入(復制)到新表中,以保證==一次性鎖定的內容少==(鎖定的是正在導入的數據),同時舊表上可以執行其他任務。導入的過程中,將對舊表的所有操作以日志的形式記錄下來,導入完畢后,將更新日志在新表上再執行一遍(確保一致性)。最后,新表替換舊表(在應用程序中完成,或者是數據庫的rename,視圖完成)。

但隨着MySQL的升級,這個問題幾乎淡化了。

數據庫導入語句

在恢復數據時,可能會導入大量的數據。此時為了快速導入,需要掌握一些技巧:

  1. 導入時==先禁用索引和約束==:
alter table table-name disable keys
復制代碼

待數據導入完成之后,再開啟索引和約束,一次性創建索引

alter table table-name enable keys
復制代碼
  1. 數據庫如果使用的引擎是Innodb,那么它==默認會給每條寫指令加上事務==(這也會消耗一定的時間),因此建議先手動開啟事務,再執行一定量的批量導入,最后手動提交事務。
  2. 如果批量導入的SQL指令格式相同只是數據不同,那么你應該先prepare==預編譯==一下,這樣也能節省很多重復編譯的時間。

limit offset,rows

盡量保證不要出現大的offset,比如limit 10000,10相當於對已查詢出來的行數棄掉前10000行后再取10行,完全可以加一些條件過濾一下(完成篩選),而不應該使用limit跳過已查詢到的數據。這是一個==offset做無用功==的問題。對應實際工程中,要避免出現大頁碼的情況,盡量引導用戶做條件過濾。

select * 要少用

即盡量選擇自己需要的字段select,但這個影響不是很大,因為網絡傳輸多了幾十上百字節也沒多少延時,並且現在流行的ORM框架都是用的select *,只是我們在設計表的時候注意將大數據量的字段分離,比如商品詳情可以單獨抽離出一張商品詳情表,這樣在查看商品簡略頁面時的加載速度就不會有影響了。

order by rand()不要用

它的邏輯就是隨機排序(為每條數據生成一個隨機數,然后根據隨機數大小進行排序)。如select * from student order by rand() limit 5的執行效率就很低,因為它為表中的每條數據都生成隨機數並進行排序,而我們只要前5條。

解決思路:在應用程序中,將隨機的主鍵生成好,去數據庫中利用主鍵檢索。

單表和多表查詢

多表查詢:join、子查詢都是涉及到多表的查詢。如果你使用explain分析執行計划你會發現多表查詢也是一個表一個表的處理,最后合並結果。因此可以說單表查詢將計算壓力放在了應用程序上,而多表查詢將計算壓力放在了數據庫上。

現在有ORM框架幫我們解決了單表查詢帶來的對象映射問題(查詢單表時,如果發現有外鍵自動再去查詢關聯表,是一個表一個表查的)。

count(*)

MyISAM存儲引擎中,會自動記錄表的行數,因此使用count(*)能夠快速返回。而Innodb內部沒有這樣一個計數器,需要我們手動統計記錄數量,解決思路就是單獨使用一張表:

id table count
1 student 100

limit 1

如果可以確定僅僅檢索一條,建議加上limit 1,其實ORM框架幫我們做到了這一點(查詢單條的操作都會自動加上limit 1)。

慢查詢日志

用於記錄執行時間超過某個臨界值的SQL日志,用於快速定位慢查詢,為我們的優化做參考。

開啟慢查詢日志

配置項:slow_query_log

可以使用show variables like ‘slov_query_log’查看是否開啟,如果狀態值為OFF,可以使用set GLOBAL slow_query_log = on來開啟,它會在datadir下產生一個xxx-slow.log的文件。

設置臨界時間

配置項:long_query_time

查看:show VARIABLES like 'long_query_time',單位秒

設置:set long_query_time=0.5

實操時應該從長時間設置到短的時間,即將最慢的SQL優化掉

查看日志

一旦SQL超過了我們設置的臨界時間就會被記錄到xxx-slow.log

profile信息

配置項:profiling

開啟profile

set profiling=on

開啟后,所有的SQL執行的詳細信息都會被自動記錄下來

mysql> show variables like 'profiling';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| profiling     | OFF   |
+---------------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> set profiling=on;
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
復制代碼

查看profile信息

show profiles

mysql> show variables like 'profiling';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| profiling     | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> insert into article values (null,'test profile','😃');
Query OK, 1 row affected (0.15 sec)

mysql> show profiles;
+----------+------------+-------------------------------------------------------+
| Query_ID | Duration | Query |
+----------+------------+-------------------------------------------------------+
| 1 | 0.00086150 | show variables like 'profiling' |
| 2 | 0.15027550 | insert into article values (null,'test profile','😃') |
+----------+------------+-------------------------------------------------------+
復制代碼

通過Query_ID查看某條SQL所有詳細步驟的時間

show profile for query Query_ID

上面show profiles的結果中,每個SQL有一個Query_ID,可以通過它查看執行該SQL經過了哪些步驟,各消耗了多場時間


復制代碼

典型的服務器配置

以下的配置全都取決於實際的運行環境

  • max_connections,最大客戶端連接數

    mysql> show variables like 'max_connections';
    +-----------------+-------+
    | Variable_name   | Value |
    +-----------------+-------+
    | max_connections | 151   |
    +-----------------+-------+
    復制代碼
  • table_open_cache,表文件句柄緩存(表數據是存儲在磁盤上的,緩存磁盤文件的句柄方便打開文件讀取數據)

    mysql> show variables like 'table_open_cache';
    +------------------+-------+
    | Variable_name    | Value |
    +------------------+-------+
    | table_open_cache | 2000  |
    +------------------+-------+
    復制代碼
  • key_buffer_size,索引緩存大小(將從磁盤上讀取的索引緩存到內存,可以設置大一些,有利於快速檢索)

    mysql> show variables like 'key_buffer_size';
    +-----------------+---------+
    | Variable_name   | Value   |
    +-----------------+---------+
    | key_buffer_size | 8388608 |
    +-----------------+---------+
    復制代碼
  • innodb_buffer_pool_sizeInnodb存儲引擎緩存池大小(對於Innodb來說最重要的一個配置,如果所有的表用的都是Innodb,那么甚至建議將該值設置到物理內存的80%,Innodb的很多性能提升如索引都是依靠這個)

    mysql> show variables like 'innodb_buffer_pool_size';
    +-------------------------+---------+
    | Variable_name           | Value   |
    +-------------------------+---------+
    | innodb_buffer_pool_size | 8388608 |
    +-------------------------+---------+
    復制代碼
  • innodb_file_per_tableinnodb中,表數據存放在.ibd文件中,如果將該配置項設置為ON,那么一個表對應一個ibd文件,否則所有innodb共享表空間)

壓測工具mysqlslap

安裝MySQL時附帶了一個壓力測試工具mysqlslap(位於bin目錄下)

自動生成sql測試

C:\Users\zaw>mysqlslap --auto-generate-sql -uroot -proot
mysqlslap: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Benchmark
        Average number of seconds to run all queries: 1.219 seconds
        Minimum number of seconds to run all queries: 1.219 seconds
        Maximum number of seconds to run all queries: 1.219 seconds
        Number of clients running queries: 1
        Average number of queries per client: 0
復制代碼

並發測試

C:\Users\zaw>mysqlslap --auto-generate-sql --concurrency=100 -uroot -proot
mysqlslap: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Benchmark
        Average number of seconds to run all queries: 3.578 seconds
        Minimum number of seconds to run all queries: 3.578 seconds
        Maximum number of seconds to run all queries: 3.578 seconds
        Number of clients running queries: 100
        Average number of queries per client: 0

C:\Users\zaw>mysqlslap --auto-generate-sql --concurrency=150 -uroot -proot
mysqlslap: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Benchmark
Average number of seconds to run all queries: 5.718 seconds
Minimum number of seconds to run all queries: 5.718 seconds
Maximum number of seconds to run all queries: 5.718 seconds
Number of clients running queries: 150
Average number of queries per client: 0
復制代碼

多輪測試

C:\Users\zaw>mysqlslap --auto-generate-sql --concurrency=150 --iterations=10 -uroot -proot
mysqlslap: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Benchmark
        Average number of seconds to run all queries: 5.398 seconds
        Minimum number of seconds to run all queries: 4.313 seconds
        Maximum number of seconds to run all queries: 6.265 seconds
        Number of clients running queries: 150
        Average number of queries per client: 0
復制代碼

存儲引擎測試

C:\Users\zaw>mysqlslap --auto-generate-sql --concurrency=150 --iterations=3 --engine=innodb -uroot -proot
mysqlslap: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Benchmark
        Running for engine innodb
        Average number of seconds to run all queries: 5.911 seconds
        Minimum number of seconds to run all queries: 5.485 seconds
        Maximum number of seconds to run all queries: 6.703 seconds
        Number of clients running queries: 150
        Average number of queries per client: 0
復制代碼
C:\Users\zaw>mysqlslap --auto-generate-sql --concurrency=150 --iterations=3 --engine=myisam -uroot -proot

mysqlslap: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Benchmark
Running for engine myisam
Average number of seconds to run all queries: 53.104 seconds
Minimum number of seconds to run all queries: 46.843 seconds
Maximum number of seconds to run all queries: 60.781 seconds
Number of clients running queries: 150
Average number of queries per client: 0
復制代碼


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