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数据库优化的八种方式与六种技巧

作者:课课家教育     来源: http://www.kokojia.com点击数:1003发布时间: 2017-08-27 08:00:42

标签: 数据库数据库优化MySQL

  数据库表表面上存在索引和防错机制,然而一个简单的查询就会耗费很长时间。web应用程序或许在开发环境中运行良好,但在产品环境中表现同样糟糕。如果你是个数据库管理员,你很有可能已经在某个阶段遇到上述情况。因此,本文将介绍对MySQL进行性能优化的技巧和方式。

  MySQL数据库优化的八种方式

  1、选取最适用的字段属性

  MySQL可以很好的支持大数据量的存取,但是一般说来,数据库中的表越小,在它上面执行的查询也就会越快。因此,在创建表的时候,为了获得更好的性能,我们可以将表中字段的宽度设得尽可能小。

  例如,在定义邮政编码这个字段时,如果将其设置为CHAR(255),显然给数据库增加了不必要的空间,甚至使用VARCHAR这种类型也是多余的,因为CHAR(6)就可以很好的完成任务了。同样的,如果可以的话,我们应该使用MEDIUMINT而不是BIGIN来定义整型字段。

  另外一个提高效率的方法是在可能的情况下,应该尽量把字段设置为NOTNULL,这样在将来执行查询的时候,数据库不用去比较NULL值。

  对于某些文本字段,例如“省份”或者“性别”,我们可以将它们定义为ENUM类型。因为在MySQL中,ENUM类型被当作数值型数据来处理,而数值型数据被处理起来的速度要比文本类型快得多。这样,我们又可以提高数据库的性能。

  2、使用连接(JOIN)来代替子查询(Sub-Queries)

  MySQL从4.1开始支持SQL的子查询。这个技术可以使用SELECT语句来创建一个单列的查询结果,然后把这个结果作为过滤条件用在另一个查询中。例如,我们要将客户基本信息表中没有任何订单的客户删除掉,就可以利用子查询先从销售信息表中将所有发出订单的客户ID取出来,然后将结果传递给主查询,如下所示:

MySQL从4.1开始支持SQL的子查询。这个技术可以使用SELECT语句来创建一个单列的查询结果,然后把这个结果作为过滤条件用在另一个查询中。例如,我们要将客户基本信息表中没有任何订单的客户删除掉,就可以利用子查询先从销售信息表中将所有发出订单的客户ID取出来,然后将结果传递给主查询

  使用子查询可以一次性的完成很多逻辑上需要多个步骤才能完成的SQL操作,同时也可以避免事务或者表锁死,并且写起来也很容易。但是,有些情况下,子查询可以被更有效率的连接(JOIN)..替代。例如,假设我们要将所有没有订单记录的用户取出来,可以用下面这个查询完成:

使用子查询可以一次性的完成很多逻辑上需要多个步骤才能完成的SQL操作,同时也可以避免事务或者表锁死,并且写起来也很容易。但是,有些情况下,子查询可以被更有效率的连接(JOIN)..替代。例如,假设我们要将所有没有订单记录的用户取出来,可以用下面这个查询完成:

  如果使用连接(JOIN)..来完成这个查询工作,速度将会快很多。尤其是当salesinfo表中对CustomerID建有索引的话,性能将会更好,查询如下:

 如果使用连接(JOIN)..来完成这个查询工作,速度将会快很多。尤其是当salesinfo表中对CustomerID建有索引的话,性能将会更好,查询如下:

  连接(JOIN)..之所以更有效率一些,是因为MySQL不需要在内存中创建临时表来完成这个逻辑上的需要两个步骤的查询工作。

  3、使用联合(UNION)来代替手动创建的临时表

  MySQL从4.0的版本开始支持union查询,它可以把需要使用临时表的两条或更多的select查询合并的一个查询中。在客户端的查询会话结束的时候,临时表会被自动删除,从而保证数据库整齐、高效。使用union来创建查询的时候,我们只需要用UNION作为关键字把多个select语句连接起来就可以了,要注意的是所有select语句中的字段数目要想同。下面的例子就演示了一个使用UNION的查询。

 连接(JOIN)..之所以更有效率一些,是因为MySQL不需要在内存中创建临时表来完成这个逻辑上的需要两个步骤的查询工作。    3、使用联合(UNION)来代替手动创建的临时表    MySQL从4.0的版本开始支持union查询,它可以把需要使用临时表的两条或更多的select查询合并的一个查询中。在客户端的查询会话结束的时候,临时表会被自动删除,从而保证数据库整齐、高效。使用union来创建查询的时候,我们只需要用UNION作为关键字把多个select语句连接起来就可以了,要注意的是所有select语句中的字段数目要想同。下面的例子就演示了一个使用UNION的查询。

  4、事务

  尽管我们可以使用子查询(Sub-Queries)、连接(JOIN)和联合(UNION)来创建各种各样的查询,但不是所有的数据库操作都可以只用一条或少数几条SQL语句就可以完成的。更多的时候是需要用到一系列的语句来完成某种工作。但是在这种情况下,当这个语句块中的某一条语句运行出错的时候,整个语句块的操作就会变得不确定起来。设想一下,要把某个数据同时插入两个相关联的表中,可能会出现这样的情况:第一个表中成功更新后,数据库突然出现意外状况,造成第二个表中的操作没有完成,这样,就会造成数据的不完整,甚至会破坏数据库中的数据。要避免这种情况,就应该使用事务,它的作用是:要么语句块中每条语句都操作成功,要么都失败。换句话说,就是可以保持数据库中数据的一致性和完整性。事物以BEGIN关键字开始,COMMIT关键字结束。在这之间的一条SQL操作失败,那么,ROLLBACK命令就可以把数据库恢复到BEGIN开始之前的状态。

 4、事务    尽管我们可以使用子查询(Sub-Queries)、连接(JOIN)和联合(UNION)来创建各种各样的查询,但不是所有的数据库操作都可以只用一条或少数几条SQL语句就可以完成的。更多的时候是需要用到一系列的语句来完成某种工作。但是在这种情况下,当这个语句块中的某一条语句运行出错的时候,整个语句块的操作就会变得不确定起来。设想一下,要把某个数据同时插入两个相关联的表中,可能会出现这样的情况:第一个表中成功更新后,数据库突然出现意外状况,造成第二个表中的操作没有完成,这样,就会造成数据的不完整,甚至会破坏数据库中的数据。要避免这种情况,就应该使用事务,它的作用是:要么语句块中每条语句都操作成功,要么都失败。换句话说,就是可以保持数据库中数据的一致性和完整性。事物以BEGIN关键字开始,COMMIT关键字结束。在这之间的一条SQL操作失败,那么,ROLLBACK命令就可以把数据库恢复到BEGIN开始之前的状态。

  事务的另一个重要作用是当多个用户同时使用相同的数据源时,它可以利用锁定数据库的方法来为用户提供一种安全的访问方式,这样可以保证用户的操作不被其它的用户所干扰。

  5、锁定表

  尽管事务是维护数据库完整性的一个非常好的方法,但却因为它的独占性,有时会影响数据库的性能,尤其是在很大的应用系统中。由于在事务执行的过程中,数据库将会被锁定,因此其它的用户请求只能暂时等待直到该事务结束。如果一个数据库系统只有少数几个用户来使用,事务造成的影响不会成为一个太大的问题;但假设有成千上万的用户同时访问一个数据库系统,例如访问一个电子商务网站,就会产生比较严重的响应延迟。

  其实,有些情况下我们可以通过锁定表的方法来获得更好的性能。下面的例子就用锁定表的方法来完成前面一个例子中事务的功能。

 5、锁定表    尽管事务是维护数据库完整性的一个非常好的方法,但却因为它的独占性,有时会影响数据库的性能,尤其是在很大的应用系统中。由于在事务执行的过程中,数据库将会被锁定,因此其它的用户请求只能暂时等待直到该事务结束。如果一个数据库系统只有少数几个用户来使用,事务造成的影响不会成为一个太大的问题;但假设有成千上万的用户同时访问一个数据库系统,例如访问一个电子商务网站,就会产生比较严重的响应延迟。    其实,有些情况下我们可以通过锁定表的方法来获得更好的性能。下面的例子就用锁定表的方法来完成前面一个例子中事务的功能。

  这里,我们用一个select语句取出初始数据,通过一些计算,用update语句将新值更新到表中。包含有WRITE关键字的LOCKTABLE语句可以保证在UNLOCKTABLES命令被执行之前,不会有其它的访问来对inventory进行插入、更新或者删除的操作。

  6、使用外键

  锁定表的方法可以维护数据的完整性,但是它却不能保证数据的关联性。这个时候我们就可以使用外键。

  例如,外键可以保证每一条销售记录都指向某一个存在的客户。在这里,外键可以把customerinfo表中的CustomerID映射到salesinfo表中CustomerID,任何一条没有合法CustomerID的记录都不会被更新或插入到salesinfo中。

、使用外键    锁定表的方法可以维护数据的完整性,但是它却不能保证数据的关联性。这个时候我们就可以使用外键。    例如,外键可以保证每一条销售记录都指向某一个存在的客户。在这里,外键可以把customerinfo表中的CustomerID映射到salesinfo表中CustomerID,任何一条没有合法CustomerID的记录都不会被更新或插入到salesinfo中。

  注意例子中的参数“ONDELETECASCADE”。该参数保证当customerinfo表中的一条客户记录被删除的时候,salesinfo表中所有与该客户相关的记录也会被自动删除。如果要在MySQL中使用外键,一定要记住在创建表的时候将表的类型定义为事务安全表InnoDB类型。该类型不是MySQL表的默认类型。定义的方法是在CREATETABLE语句中加上TYPE=INNODB。如例中所示。

  7、使用索引

  索引是提高数据库性能的常用方法,它可以令数据库服务器以比没有索引快得多的速度检索特定的行,尤其是在查询语句当中包含有MAX(),MIN()和ORDERBY这些命令的时候,性能提高更为明显。

  那该对哪些字段建立索引呢?

  一般说来,索引应建立在那些将用于JOIN,WHERE判断和ORDERBY排序的字段上。尽量不要对数据库中某个含有大量重复的值的字段建立索引。对于一个ENUM类型的字段来说,出现大量重复值是很有可能的情况,例如customerinfo中的“province”..字段,在这样的字段上建立索引将不会有什么帮助;相反,还有可能降低数据库的性能。我们在创建表的时候可以同时创建合适的索引,也可以使用ALTERTABLE或CREATEINDEX在以后创建索引。此外,MySQL从版本3.23.23开始支持全文索引和搜索。全文索引在MySQL中是一个FULLTEXT类型索引,但仅能用于MyISAM类型的表。对于一个大的数据库,将数据装载到一个没有FULLTEXT索引的表中,然后再使用ALTERTABLE或CREATEINDEX创建索引,将是非常快的。但如果将数据装载到一个已经有FULLTEXT索引的表中,执行过程将会非常慢。

  8、优化的查询语句

  绝大多数情况下,使用索引可以提高查询的速度,但如果SQL语句使用不恰当的话,索引将无法发挥它应有的作用。

  下面是应该注意的几个方面。

  首先,最好是在相同类型的字段间进行比较的操作。

  在MySQL3.23版之前,这甚至是一个必须的条件。例如不能将一个建有索引的INT字段和BIGINT字段进行比较;但是作为特殊的情况,在CHAR类型的字段和VARCHAR类型字段的字段大小相同的时候,可以将它们进行比较。

  其次,在建有索引的字段上尽量不要使用函数进行操作。

  例如,在一个DATE类型的字段上使用YEAE()函数时,将会使索引不能发挥应有的作用。所以,下面的两个查询虽然返回的结果一样,但后者要比前者快得多。

  第三,在搜索字符型字段时,我们有时会使用LIKE关键字和通配符,这种做法虽然简单,但却也是以牺牲系统性能为代价的。

  例如下面的查询将会比较表中的每一条记录。

其次,在建有索引的字段上尽量不要使用函数进行操作。    例如,在一个DATE类型的字段上使用YEAE()函数时,将会使索引不能发挥应有的作用。所以,下面的两个查询虽然返回的结果一样,但后者要比前者快得多。    第三,在搜索字符型字段时,我们有时会使用LIKE关键字和通配符,这种做法虽然简单,但却也是以牺牲系统性能为代价的。    例如下面的查询将会比较表中的每一条记录。

  但是如果换用下面的查询,返回的结果一样,但速度就要快上很多:

但是如果换用下面的查询,返回的结果一样,但速度就要快上很多:

  最后,应该注意避免在查询中让MySQL进行自动类型转换,因为转换过程也会使索引变得不起作用。

  上文讲述了MySQL数据库优化的八种方式,下面来看一下有哪些技巧可以参考!

  MySQL数据库性能优化六大技巧

  1.存储引擎的选择

  如果数据表需要事务处理,应该考虑使用InnoDB,因为它完全符合ACID特性。如果不需要事务处理,使用默认存储引擎MyISAM是比较明智的。并且不要尝试同时使用这两个存储引擎。思考一下:在一个事务处理中,一些数据表使用InnoDB,而其余的使用MyISAM。结果呢?整个subject将被取消,只有那些在事务处理中的被带回到原始状态,其余的被提交的数据转存,这将导致整个数据库的冲突。然而存在一个简单的方法可以同时利用两个存储引擎的优势。目前大多数MySQL套件中包括InnoDB、编译器和链表,但如果你选择MyISAM,你仍然可以单独下载InnoDB,并把它作为一个插件。很简单的方法,不是吗?

  2.计数问题

  如果数据表采用的存储引擎支持事务处理(如InnoDB),你就不应使用COUNT(*)计算数据表中的行数。这是因为在产品类数据库使用COUNT(*),最多返回一个近似值,因为在某个特定时间,总有一些事务处理正在运行。如果使用COUNT(*)显然会产生bug,出现这种错误结果。

  3.反复测试查询

  查询最棘手的问题并不是无论怎样小心总会出现错误,并导致bug出现。恰恰相反,问题是在大多数情况下bug出现时,应用程序或数据库已经上线。的确不存在针对该问题切实可行的解决方法,除非将测试样本在应用程序或数据库上运行。任何数据库查询只有经过上千个记录的大量样本测试,才能被认可。

  4.避免全表扫描

  通常情况下,如果MySQL(或者其他关系数据库模型)需要在数据表中搜索或扫描任意特定记录时,就会用到全表扫描。此外,通常最简单的方法是使用索引表,以解决全表扫描引起的低效能问题。然而,正如我们在随后的问题中看到的,这存在错误部分。

  5.使用”EXPLAIN”进行查询

  当需要调试时,EXPLAIN是一个很好的命令,下面将对EXPLAIN进行深入探讨。

  首先,创建一个简单的数据表:

5.使用”EXPLAIN”进行查询    当需要调试时,EXPLAIN是一个很好的命令,下面将对EXPLAIN进行深入探讨。    首先,创建一个简单的数据表:

  这个数据表一目了然,共有五列,最后一列“deleted”是一个Boolean类变量flag来检查帐号是活动的还是已被删除。接下来,您需要用样本记录填充这个表(比如,100个雇员记录)。正如你看到的,主键是“emp_id”。因此,使用电子邮件地址和密码字段,我们可以很容易地创建一个查询,以验证或拒绝登录请求,如下(实例一):

这个数据表一目了然,共有五列,最后一列“deleted”是一个Boolean类变量flag来检查帐号是活动的还是已被删除。接下来,您需要用样本记录填充这个表(比如,100个雇员记录)。正如你看到的,主键是“emp_id”。因此,使用电子邮件地址和密码字段,我们可以很容易地创建一个查询,以验证或拒绝登录请求,如下(实例一):这个数据表一目了然,共有五列,最后一列“deleted”是一个Boolean类变量flag来检查帐号是活动的还是已被删除。接下来,您需要用样本记录填充这个表(比如,100个雇员记录)。正如你看到的,主键是“emp_id”。因此,使用电子邮件地址和密码字段,我们可以很容易地创建一个查询,以验证或拒绝登录请求,如下(实例一):

  之前我们提到,要避免使用COUNT(*)。代码纠正如下(实例二):

之前我们提到,要避免使用COUNT(*)。代码纠正如下(实例二):

  现在回想一下,在实例一中,代码查询定位并返回“email_id”和“password”等于给定值的行数。在实例二中,进行了同样的查询,不同的是明确要求列出“emp_id”所有满足给定的标准的值。哪个查询更费时?

  很显然,这两个实例都是同样费时的数据库查询,因为无意间,两个实例查询都进行了全表扫描。为了更好地读懂指令,执行如下代码:

 很显然,这两个实例都是同样费时的数据库查询,因为无意间,两个实例查询都进行了全表扫描。为了更好地读懂指令,执行如下代码:

  在输出时,集中在倒数第二列:“rows”。假设我们已经将表填充了100个记录,它会在第一行显示100,这是MySQL需要进行扫描用来计算查询的结果的行数。这说明了什么?这需要全表扫描。为了克服这个弊端,则需要添加索引。

  6.添加索引

  先从重要的说起:给每一个可能遇到的次要问题创建索引并不明智。过多的索引会导致效能减慢和资源占用。在进一步讨论之前,在实例中创建一个样本索引:

      ALTERTABLE'awesome_pcq'ADDINDEX'LoginValidate'('email_id') 

      接下来,再次运行该查询:

 接下来,再次运行该查询:

  请注意运行后的值。不是100,而是1。因此,为了给出查询结果,MySQL只扫描了1行,多亏先前创建的索引。你可能会注意到,索引只在电子邮件地址字段创建,而查询对其他字段同样进行了搜索。这表明MySQL先执行了一个cros-check,检查是否有在WHERE子句中的定义的值有索引指定,如果有这样的值就执行相应的操作。

  但是,它不是每次重复将减少到一个。例如,如果不是唯一的索引字段(如employeenames列可以有两行相同的值),即使创建索引,也将有多个记录留下。但它仍然比全表扫描好。并且,在WHERE子句中指定列的顺序没有在这个过程中发挥作用。例如,如果在上面的查询中,改变字段的顺序,使电子邮件地址出现在最后,MySQL仍将遍历索引列的基础上。那么,就要在索引上动脑筋,注意如何避免大量的全表扫描,并获得更好的结果。不过,这需要经历一个很长的过程。

  小编结语:

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