MySQL 开发实践 8 问,你能 hold 住几个?

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最近研发的项目对DB依赖比较重,梳理了这段时间使用MySQL遇到的8个比较具有代表性的问题,答案也比较偏自己的开发实践,没有DBA专业和深入,有出入的请使劲拍砖!…


  1. MySQL读写性能是多少,有哪些性能相关的配置参数?


  2. MySQL负载高时,如何找到是由哪些SQL引起的?


  3. 如何针对具体的SQL做优化?


  4. SQL层面已难以优化,请求量继续增大时的应对策略?


  5. MySQL如何做主从数据同步?


  6. 如何防止DB误操作和做好容灾?


  7. 该选择MySQL哪种存储引擎,Innodb具有什么特性?


  8. MySQL内部结构有哪些层次?


1.MySQL读写性能是多少,有哪些性能相关的重要参数?


这里做了几个简单压测实验


机器:8核CPU,8G内存


表结构(尽量模拟业务):12个字段(1个bigint(20)为自增primary key,5个int(11),5个varchar(512),1个timestamp),InnoDB存储引擎。


实验1(写):insert => 6000/s


前提:连接数100,每次insert单条记录


分析:CPU跑了50%,这时磁盘为顺序写,故性能较高


实验2(写):update(where条件命中索引) => 200/s


前提:连接数100,10w条记录,每次update单条记录的4个字段(2个int(11),2个varchar(512))


分析:CPU跑2%,瓶颈明显在IO的随机写


实验3(读):select(where条件命中索引) => 5000/s


前提:连接数100,10w条记录,每次select单条记录的4个字段(2个int(11),2个varchar(512))


分析:CPU跑6%,瓶颈在IO,和db的cache大小相关


实验4(读):select(where条件没命中索引) => 60/s


前提:连接数100,10w条记录,每次select单条记录的4个字段(2个int(11),2个varchar(512))


分析:CPU跑到80%,每次select都需遍历所有记录,看来索引的效果非常明显!


几个重要的配置参数,可根据实际的机器和业务特点调整

max_connecttions:最大连接数


table_cache:缓存打开表的数量


key_buffer_size:索引缓存大小


query_cache_size:查询缓存大小


sort_buffer_size:排序缓存大小(会将排序完的数据缓存起来)


read_buffer_size:顺序读缓存大小


read_rnd_buffer_size:某种特定顺序读缓存大小(如order by子句的查询)


PS:查看配置方法:show variables like ‘%max_connecttions%’;


2.MySQL负载高时,如何找到是由哪些SQL引起的?


方法:慢查询日志分析(MySQLdumpslow)


慢查询日志例子,可看到每个慢查询SQL的耗时:


# [email protected]: 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;


日志显示该查询用了1.958秒,返回254786行记录,一共遍历了254786行记录。及具体的时间戳和SQL语句。


使用MySQLdumpslow进行慢查询日志分析


MySQLdumpslow -s t -t 5 slow_log_20140819.txt


输出查询耗时最多的Top5条SQL语句


-s:排序方法,t表示按时间 (此外,c为按次数,r为按返回记录数等)


-t:去Top多少条,-t 5表示取前5条


执行完分析结果如下:


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]@[10x.213.1xx.1xx]

  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条为例,表示这类SQL(N可以取很多值,这里MySQLdumpslow会归并起来)在8月19号的慢查询日志内出现了1076100次,总耗时99065秒,总返回440058825行记录,有28个客户端IP用到。


通过慢查询日志分析,就可以找到最耗时的SQL,然后进行具体的SQL分析了


慢查询相关的配置参数


log_slow_queries:是否打开慢查询日志,得先确保=ON后面才有得分析


long_query_time:查询时间大于多少秒的SQL被当做是慢查询,一般设为1S


log_queries_not_using_indexes:是否将没有使用索引的记录写入慢查询日志


slow_query_log_file:慢查询日志存放路径


3.如何针对具体的SQL做优化?


使用Explain分析SQL语句执行计划


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,重点关注下type,rows和Extra:


type:使用类别,有无使用到索引。结果值从好到坏:… > range(使用到索引) > index > ALL(全表扫描),一般查询应达到range级别


rows:SQL执行检查的记录数


Extra:SQL执行的附加信息,如”Using index”表示查询只用到索引列,不需要去读表等


使用Profiles分析SQL语句执行时间和消耗资源


MySQL> set profiling=1; (启动profiles,默认是没开启的)

MySQL> select count(1) from t_online_group_records where UNIX_TIMESTAMP(gre_updatetime) > 123456789; (执行要分析的SQL语句)

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在各个环节的耗时和资源消耗)

+———————-+———-+———-+————+————–+—————+

| 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优化的技巧 (只提一些业务常遇到的问题)


最关键:索引,避免全表扫描。


对接触的项目进行慢查询分析,发现TOP10的基本都是忘了加索引或者索引使用不当,如索引字段上加函数导致索引失效等(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  |

+———-+————+—————————————+


另外很多同学在拉取全表数据时,喜欢用select xx from xx limit 5000,1000这种形式批量拉取,其实这个SQL每次都是全表扫描,建议添加1个自增id做索引,将SQL改为select xx from xx where id>5000 and id;


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| Query_ID | Duration   | Query                                               |

+———-+————+—————————————————–+

|        1 | 0.00415400 | select * from mytable where id>=90000 and id91000 |

|        2 | 0.10078100 | select * from mytable limit 90000,1000              |

+———-+————+—————————————————–+


合理用好索引,应该可解决大部分SQL问题。当然索引也非越多越好,过多的索引会影响写操作性能


只select出需要的字段,避免select


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| 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    |

+———-+————+—————————————————–+


尽量早做过滤,使Join或者Union等后续操作的数据量尽量小


把能在逻辑层算的提到逻辑层来处理,如一些数据排序、时间函数计算等


…….


PS:关于SQL优化,已经有足够多文章了,所以就不讲太全面了,只重点说自己1个感受:索引!基本都是因为索引!


4.SQL层面已难以优化,请求量继续增大时的应对策略?


下面是我能想到的几个方法,每个方法又都是一篇大文章了,这里就不展开


分库分表

使用集群(master-slave),读写分离

增加业务的cache层

使用连接池


5.MySQL如何做主从数据同步?


复制机制(Replication)


master通过复制机制,将master的写操作通过binlog传到slave生成中继日志(relaylog),slave再将中继日志redo,使得主库和从库的数据保持同步


复制相关的3个MySQL线程


  1. slave上的I/O线程:向master请求数据


  2. master上的Binlog Dump线程:读取binlog事件并把数据发送给slave的I/O线程


  3. slave上的SQL线程:读取中继日志并执行,更新数据库


属于slave主动请求拉取的模式


实际使用可能遇到的问题

数据非强一致:CDB默认为异步复制,master和slave的数据会有一定延迟(称为主从同步距离,一般 主从同步距离变大:可能是DB写入压力大,也可能是slave机器负载高,网络波动等原因,具体问题具体分析


相关监控命令

show processlist:查看MySQL进程信息,包括3个同步线程的当前状态


show master status :查看master配置及当前复制信息


show slave status:查看slave配置及当前复制信息


6.如何防止DB误操作和做好容灾?


业务侧应做到的几点:


重要DB数据的手工修改操作,操作前需做到2点:1 先在测试环境操作 2 备份数据


根据业务重要性做定时备份,考虑系统可承受的恢复时间


进行容灾演练,感觉很必要


MySQL备份和恢复操作


1.备份:使用MySQLdump导出数据


MySQLdump -u 用户名 -p 数据库名 [表名] > 导出的文件名

MySQLdump -uxxx -p xxx mytable > mytable.20140921.bak.sql


2.恢复:导入备份数据


MySQL -uxxx -p xxxx


3.恢复:导入备份数据之后发送的写操作。先使用MySQLbinlog导出这部分写操作SQL(基于时间点或位置)


如导出2014-09-21 09:59:59之后的binlog:


MySQLbinlog –database=”test” –start-date=”2014-09-21 09:59:59” /var/lib/MySQL/mybinlog.000001 > binlog.data.sql


如导出起始id为123456之后的binlog:


MySQLbinlog –database=”test” –start-position=”123456” /var/lib/MySQL/mybinlog.000001 > binlog.data.sql


最后把要恢复的binlog导入db


MySQL -uxxxx -p xxxx


7.该选择MySQL哪种存储引擎,Innodb具有什么特性?


存储引擎简介


插件式存储引擎是MySQL的重要特性,MySQL支持多种存储引擎以满足用户的多种应用场景


存储引擎解决的问题:如何组织MySQL数据在介质中高效地读取,需考虑存储机制、索引设计、并发读写的锁机制等


MySQL5.0支持的存储引擎有MyISAM、InnoDB、Memory、Merge等


**MyISAM和InnoDB的区别(只说重点了)


  1. InnoDB


    MySQL5.5之后及CDB的默认引擎。


    • 支持行锁:并发性能好


    • 支持事务:故InnoDB称为事务性存储引擎,支持ACID,提供了具有提交、回滚和崩溃恢复能力的事务安全


    • 支持外键:当前唯一支持外键的引擎


  2. MyISAM


    MySQL5.5之前默认引擎


    • 支持表锁:插入+查询速度快,更新+删除速度慢


    • 不支持事务


使用show engines可查看当前MySQL支持的存储引擎详情



8.MySQL内部结构有哪些层次?


非专业DBA,这里只简单贴个结构图说明下。MySQL是开源系统,其设计思路和源代码都出自大牛之手,有空可以学习下。



  1. Connectors:连接器。接收不同语言的Client交互


  2. Management Serveices & Utilities:系统管理和控制工具


  3. Connection Pool: 连接池。管理用户连接


  4. SQL Interface: SQL接口。接受用户的SQL命令,并且返回用户需要查询的结果


  5. Parser: 解析器。验证和解析SQL语句成内部数据结构


  6. Optimizer: 查询优化器。为查询语句选择合适的执行路径


  7. Cache和Buffer:查询缓存。缓存查询的结果,有命中即可直接返回


  8. Engine:存储引擎。MySQL数据最后组织并存储成具体文件

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