内容简介：字段类型的选择，设计规范，范式，常见设计案例
概述
为什么要优化
- 系统的吞吐量瓶颈往往出现在数据库的访问速度上
- 随着应用程序的运行，数据库的中的数据会越来越多，处理时间会相应变慢
- 数据是存放在磁盘上的，读写速度无法和内存相比
如何优化
- 设计数据库时：数据库表、字段的设计，存储引擎
- 利用好 MySQL 自身提供的功能，如索引等
- 横向扩展：MySQL集群、负载均衡、读写分离
- SQL语句的优化（收效甚微）
字段设计
字段类型的选择，设计规范，范式，常见设计案例
原则：尽量使用整型表示字符串
存储IP
INET_ATON(str) ，address to number
INET_NTOA(number) ，number to address
MySQL内部的枚举类型（单选）和集合（多选）类型
但是因为维护成本较高因此不常使用，使用 关联表 的方式来替代 enum
原则：定长和非定长数据类型的选择
decimal不会损失精度，存储空间会随数据的增大而增大。double占用固定空间，较大数的存储会损失精度。非定长的还有varchar、text
金额
对数据的精度要求较高，小数的运算和存储存在精度问题（不能将所有小数转换成二进制）
定点数decimal
price decimal(8,2) 有2位小数的定点数，定点数支持很大的数（甚至是超过 int,bigint 存储范围的数）
小单位大数额避免出现小数
元->分
字符串存储
定长 char ，非定长 varchar、text （上限65535，其中 varchar 还会消耗1-3字节记录长度，而 text 使用额外空间记录长度）
原则：尽可能选择小的数据类型和指定短的长度
原则：尽可能使用 not null
非 null 字段的处理要比 null 字段的处理高效些！且不需要判断是否为 null 。
null 在MySQL中，不好处理，存储需要额外空间，运算也需要特殊的运算符。如 select null = null 和 select null <> null （ <> 为不等号）有着同样的结果，只能通过 is null 和 is not null 来判断字段是否为 null 。
如何存储？MySQL中每条记录都需要额外的存储空间，表示每个字段是否为 null 。因此通常使用特殊的数据进行占位，比如 int not null default 0 、 string not null default ‘’
原则：字段注释要完整，见名知意
原则：单表字段不宜过多
二三十个就极限了
原则：可以预留字段
在使用以上原则之前首先要满足业务需求
关联表的设计
外键 foreign key 只能实现一对一或一对多的映射
一对多
使用外键
多对多
单独新建一张表将多对多拆分成两个一对多
一对一
如商品的基本信息（ item ）和商品的详细信息（ item_intro ），通常使用相同的主键或者增加一个外键字段（ item_id ）
范式 Normal Format
数据表的设计规范，一套越来越严格的规范体系（如果需要满足N范式，首先要满足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。
关系型数据库，默认满足第一范式
注意比较容易出错的一点，在一对多的设计中使用逗号分隔多个外键，这种方法虽然存储方便，但不利于维护和索引（比如查找带标签 java 的文章）
第二范式：消除对主键的部分依赖
即在表中加上一个与业务逻辑无关的字段作为主键
主键：可以唯一标识记录的字段或者字段集合。
| course_name | course_class | weekday（周几） | course_teacher |
|---|---|---|---|
| MySQL | 教育大楼1525 | 周一 | 张三 |
| Java | 教育大楼1521 | 周三 | 李四 |
| MySQL | 教育大楼1521 | 周五 | 张三 |
依赖：A字段可以确定B字段，则B字段依赖A字段。比如知道了下一节课是数学课，就能确定任课老师是谁。于是 周几 和 下一节课 和就能构成复合主键，能够确定去哪个教室上课，任课老师是谁等。但我们常常增加一个 id 作为主键，而消除对主键的部分依赖。
对主键的部分依赖：某个字段依赖复合主键中的一部分。
解决方案：新增一个独立字段作为主键。
第三范式：消除对主键的传递依赖
传递依赖：B字段依赖于A，C字段又依赖于B。比如上例中，任课老师是谁取决于是什么课，是什么课又取决于主键 id 。因此需要将此表拆分为两张表日程表和课程表（独立数据独立建表）：
| id | weekday | course_class | course_id |
|---|---|---|---|
| 1001 | 周一 | 教育大楼1521 | 3546 |
| course_id | course_name | course_teacher |
|---|---|---|
| 3546 | Java | 张三 |
这样就减少了数据的冗余（即使周一至周日每天都有 Java 课，也只是 course_id:3546 出现了7次）
存储引擎选择
早期问题：如何选择MyISAM和Innodb？
现在不存在这个问题了，Innodb不断完善，从各个方面赶超MyISAM，也是MySQL默认使用的。
存储引擎Storage engine：MySQL中的数据、索引以及其他对象是如何存储的，是一套文件系统的实现。
功能差异
show engines
| Engine | Support | Comment |
|---|---|---|
| InnoDB | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys |
| MyISAM | YES | MyISAM storage engine |
存储差异
| MyISAM | Innodb | |
|---|---|---|
| 文件格式 | 数据和索引是分别存储的，数据 .MYD ，索引 .MYI |
数据和索引是集中存储的， .ibd |
| 文件能否移动 | 能，一张表就对应 .frm 、 MYD 、 MYI 3个文件 |
否，因为关联的还有 data 下的其它文件 |
| 记录存储顺序 | 按记录插入顺序保存 | 按主键大小有序插入 |
空间碎片（删除记录并 flush table 表名 之后，表文件大小不变） |
产生。定时整理：使用命令 optimize table 表名 实现 |
不产生 |
| 事务 | 不支持 | 支持 |
| 外键 | 不支持 | 支持 |
| 锁支持（锁是避免资源争用的一个机制，MySQL锁对用户几乎是透明的） | 表级锁定 | 行级锁定、表级锁定，锁定力度小并发能力高 |
锁扩展
表级锁（ table-level lock ）： lock tables <table_name1>,<table_name2>... read/write ， unlock tables <table_name1>,<table_name2>... 。其中 read 是共享锁，一旦锁定任何客户端都不可读； write 是独占/写锁，只有加锁的客户端可读可写，其他客户端既不可读也不可写。锁定的是一张表或几张表。
行级锁（ row-level lock ）：锁定的是一行或几行记录。共享锁： select * from <table_name> where <条件> LOCK IN SHARE MODE; ，对查询的记录增加共享锁； select * from <table_name> where <条件> FOR UPDATE; ，对查询的记录增加排他锁。这里 值得注意 的是： innodb 的行锁，其实是一个子范围锁，依据条件锁定部分范围，而不是就映射到具体的行上，因此还有一个学名：间隙锁。比如 select * from stu where id < 20 LOCK IN SHARE MODE 会锁定 id 在 20 左右以下的范围，你可能无法插入 id 为 18 或 22 的一条新纪录。
选择依据
如果没有特别的需求，使用默认的 Innodb 即可。
MyISAM：以读写插入为主的应用程序，比如博客系统、新闻门户网站。
Innodb：更新（删除）操作频率也高，或者要保证数据的完整性；并发量高，支持事务和外键保证数据完整性。比如OA自动化办公系统。
索引
关键字与数据的映射关系称为索引（==包含关键字和对应的记录在磁盘中的地址==）。关键字是从数据当中提取的用于标识、检索数据的特定内容。
索引检索为什么快？
- 关键字相对于数据本身，==数据量小==
- 关键字是==有序==的，二分查找可快速确定位置
图书馆为每本书都加了索引号（类别-楼层-书架）、字典为词语解释按字母顺序编写目录等都用到了索引。
MySQL中索引类型
普通索引（ key ）， 唯一索引 （ unique key ）， 主键索引 （ primary key ）， 全文索引 （ fulltext key ）
三种索引的索引方式是一样的，只不过对索引的关键字有不同的限制：
- 普通索引：对关键字没有限制
- 唯一索引：要求记录提供的关键字不能重复
- 主键索引：要求关键字唯一且不为null
索引管理语法
查看索引
show create table 表名 ：
desc 表名
创建索引
创建表之后建立索引
create TABLE user_index( id int auto_increment primary key, first_name varchar(16), last_name VARCHAR(16), id_card VARCHAR(18), information text ); -- 更改表结构 alter table user_index -- 创建一个first_name和last_name的复合索引，并命名为name add key name (first_name,last_name), -- 创建一个id_card的唯一索引，默认以字段名作为索引名 add UNIQUE KEY (id_card), -- 鸡肋，全文索引不支持中文 add FULLTEXT KEY (information); 复制代码
show create table user_index ：
创建表时指定索引
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) ); 复制代码
删除索引
根据索引名删除普通索引、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; 复制代码
删除主键索引： alter table 表名 drop primary key （因为主键只有一个）。这里值得注意的是，如果主键自增长，那么不能直接执行此操作（自增长依赖于主键索引）：
需要取消自增长再行删除：
alter table user_index -- 重新定义字段 MODIFY id int, drop PRIMARY KEY 复制代码
但通常不会删除主键，因为设计主键一定与业务逻辑无关。
执行计划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 ('张','三','1001','华山派');
复制代码
我们可以通过 explain selelct 来分析 SQL 语句执行前的执行计划：
由上图可看出此SQL语句是按照主键索引来检索的。
执行计划是：当执行SQL语句时，首先会分析、优化，形成执行计划，在按照执行计划执行。
索引使用场景（重点）
where
上图中，根据 id 查询记录，因为 id 字段仅建立了主键索引，因此此SQL执行可选的索引只有主键索引，如果有多个，最终会选一个较优的作为检索的依据。
-- 增加一个没有建立索引的字段 alter table innodb1 add sex char(1); -- 按sex检索时可选的索引为null EXPLAIN SELECT * from innodb1 where sex='男'; 复制代码
可以尝试在一个字段未建立索引时，根据该字段查询的效率，然后对该字段建立索引（ alter table 表名 add index(字段名) ），同样的SQL执行的效率，你会发现查询效率会有明显的提升（数据量越大越明显）。
order by
当我们使用 order by 将查询结果按照某个字段 排序 时，如果该字段没有建立索引，那么执行计划会将查询出的所有数据使用外部排序（将数据从硬盘分批读取到内存使用内部排序，最后合并排序结果），这个操作是很影响性能的，因为需要将查询涉及到的所有数据从磁盘中读到内存（如果单条数据过大或者数据量过多都会降低效率），更无论读到内存之后的排序了。
但是如果我们对该字段建立索引 alter table 表名 add index(字段名) ，那么由于索引本身是有序的，因此直接按照索引的顺序和映射关系逐条取出数据即可。而且如果分页的，那么只用 取出索引表某个范围内的索引对应的数据 ，而不用像上述那 取出所有数据 进行排序再返回某个范围内的数据。（从磁盘取数据是最影响性能的）
join
对 join 语句匹配关系（ on ）涉及的字段建立索引能够提高效率
索引覆盖
如果要查询的字段都建立过索引，那么引擎会直接在索引表中查询而不会访问原始数据（否则只要有一个字段没有建立索引就会做全表扫描），这叫索引覆盖。因此我们需要尽可能的在 select 后==只写必要的查询字段==，以增加索引覆盖的几率。
这里值得注意的是不要想着为每个字段建立索引，因为优先使用索引的优势就在于其体积小。
语法细节（要点）
在满足索引使用的场景下（ where/order by/join on 或索引覆盖），索引也不一定被使用
字段要独立出现
比如下面两条SQL语句在语义上相同，但是第一条会使用主键索引而第二条不会。
select * from user where id = 20-1; select * from user where id+1 = 20; 复制代码
like 查询，不能以通配符开头
比如搜索标题包含 mysql 的文章：
select * from article where title like '%mysql%'; 复制代码
这种SQL的执行计划用不了索引（ like 语句匹配表达式以通配符开头），因此只能做全表扫描，效率极低，在实际工程中几乎不被采用。而一般会使用第三方提供的支持中文的全文索引来做。
但是 关键字查询 热搜提醒功能还是可以做的，比如键入 mysql 之后提醒 mysql 教程 、 mysql 下载 、 mysql 安装步骤 等。用到的语句是：
select * from article where title like 'mysql%'; 复制代码
这种 like 是可以利用索引的（当然前提是 title 字段建立过索引）。
复合索引只对第一个字段有效
建立复合索引：
alter table person add index(first_name,last_name); 复制代码
其原理就是将索引先按照从 first_name 中提取的关键字排序，如果无法确定先后再按照从 last_name 提取的关键字排序，也就是说该索引表只是按照记录的 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 = ? 无法利用索引。
那么该复合索引的应用场景是什么？==组合查询==
比如对于 select * person from first_name = ? and last_name = ? ，复合索引就比对 first_name 和 last_name 单独建立索引要高效些。很好理解，复合索引首先二分查找与 first_name = ? 匹配的记录，再在这些记录中二分查找与 last_name 匹配的记录，只涉及到一张索引表。而分别单独建立索引则是在 first_name 索引表中二分找出与 first_name = ? 匹配的记录，再在 last_name 索引表中二分找出与 last_name = ? 的记录，两者取交集。
or，两边条件都有索引可用
一但有一边无索引可用就会导致整个SQL语句的全表扫描
状态值，不容易使用到索引
如性别、支付状态等状态值字段往往只有极少的几种取值可能，这种字段即使建立索引，也往往利用不上。这是因为，一个状态值可能匹配大量的记录，这种情况MySQL会认为利用索引比全表扫描的效率低，从而弃用索引。索引是随机访问磁盘，而全表扫描是顺序访问磁盘，这就好比有一栋20层楼的写字楼，楼底下的索引牌上写着某个公司对应不相邻的几层楼，你去公司找人，与其按照索引牌的提示去其中一层楼没找到再下来看索引牌再上楼，不如从1楼挨个往上找到顶楼。
如何创建索引
- 建立基础索引：在
where、order by、join字段上建立索引。 - 优化，组合索引：基于业务逻辑
- 如果条件经常性出现在一起，那么可以考虑将多字段索引升级为==复合索引==
- 如果通过增加个别字段的索引，就可以出现==索引覆盖==，那么可以考虑为该字段建立索引
- 查询时，不常用到的索引，应该删除掉
前缀索引
语法： index(field(10)) ，使用字段值的前10个字符建立索引，默认是使用字段的全部内容建立索引。
前提：前缀的标识度高。比如密码就适合建立前缀索引，因为密码几乎各不相同。
==实操的难度==：在于前缀截取的长度。
我们可以利用 select count(*)/count(distinct left(password,prefixLen)); ，通过从调整 prefixLen 的值（从1自增）查看不同前缀长度的一个平均匹配度，接近1时就可以了（表示一个密码的前 prefixLen 个字符几乎能确定唯一一条记录）
索引的存储结构
BTree
btree（多路平衡查找树）是一种广泛应用于==磁盘上实现索引功能==的一种数据结构，也是大多数数据库索引表的实现。
以 add index(first_name,last_name) 为例：
BTree的一个node可以存储多个关键字，node的大小取决于计算机的文件系统，因此我们可以通过减小索引字段的长度使结点存储更多的关键字。如果node中的关键字已满，那么可以通过每个关键字之间的子节点指针来拓展索引表，但是不能破坏结构的有序性，比如按照 first_name 第一有序、 last_name 第二有序的规则，新添加的 韩香 就可以插到 韩康 之后。 白起 < 韩飞 < 韩康 < 李世民 < 赵奢 < 李寻欢 < 王语嫣 < 杨不悔 。这与二叉搜索树的思想是一样的，只不过二叉搜索树的查找效率是 log(2,N) （以2为底N的对数），而BTree的查找效率是 log(x,N) （其中x为node的关键字数量，可以达到1000以上）。
从 log(1000+,N) 可以看出，少量的磁盘读取即可做到大量数据的遍历，这也是btree的设计目的。
B+Tree聚簇结构
聚簇结构（也是在BTree上升级改造的）中，关键字和记录是存放在一起的。
在MySQL中，仅仅只有 Innodb 的==主键索引为聚簇结构==，其它的索引包括 Innodb 的非主键索引都是典型的BTree结构。
哈希索引
在索引被载入内存时，使用哈希结构来存储。
查询缓存
缓存 select 语句的查询结果
在配置文件中开启缓存
windows上是 my.ini ，linux上是 my.cnf
在 [mysqld] 段中配置 query_cache_type ：
select sql-no-cache select sql-cache
更改配置后需要重启以使配置生效，重启后可通过 show variables like ‘query_cache_type’; 来查看：
show variables like 'query_cache_type'; query_cache_type DEMAND 复制代码
在客户端设置缓存大小
通过配置项 query_cache_size 来设置：
show variables like 'query_cache_size'; query_cache_size 0 set global query_cache_size=64*1024*1024; show variables like 'query_cache_size'; query_cache_size 67108864 复制代码
将查询结果缓存
select sql_cache * from user;
重置缓存
reset query cache;
缓存失效问题（大问题）
当数据表改动时，基于该数据表的任何缓存都会被删除。（表层面的管理，不是记录层面的管理，因此失效率较高）
注意事项
- 应用程序，不应该关心
query cache的使用情况。可以尝试使用，但不能由query cache决定业务逻辑，因为query cache由DBA来管理。 - 缓存是以SQL语句为key存储的，因此即使SQL语句功能相同，但如果多了一个空格或者大小写有差异都会导致匹配不到缓存。
分区
一般情况下我们创建的表对应一组存储文件，使用 MyISAM 存储引擎时是一个 .MYI 和 .MYD 文件，使用 Innodb 存储引擎时是一个 .ibd 和 .frm （表结构）文件。
当数据量较大时（一般千万条记录级别以上），MySQL的性能就会开始下降，这时我们就需要将数据分散到多组存储文件，==保证其单个文件的执行效率==。
最常见的分区方案是按 id 分区，如下将 id 的哈希值对10取模将数据均匀分散到10个 .ibd 存储文件中：
create table article( id int auto_increment PRIMARY KEY, title varchar(64), content text )PARTITION by HASH(id) PARTITIONS 10 复制代码
查看 data 目录：
==服务端的表分区对于客户端是透明的==，客户端还是照常插入数据，但服务端会按照分区算法分散存储数据。
MySQL提供的分区算法
==分区依据的字段必须是主键的一部分==，分区是为了快速定位数据，因此该字段的搜索频次较高应作为强检索字段，否则依照该字段分区毫无意义
hash(field)
相同的输入得到相同的输出。输出的结果跟输入是否具有规律无关。==仅适用于整型字段==
key(field)
和 hash(field) 的性质一样，只不过 key 是==处理字符串==的，比 hash() 多了一步从字符串中计算出一个整型在做取模操作。
create table article_key( id int auto_increment, title varchar(64), content text, PRIMARY KEY (id,title) -- 要求分区依据字段必须是主键的一部分 )PARTITION by KEY(title) PARTITIONS 10 复制代码
range算法
是一种==条件分区==算法，按照数据大小范围分区（将数据使用某种条件，分散到不同的分区中）。
如下，按文章的发布时间将数据按照2018年8月、9月、10月分区存放：
create table article_range(
id int auto_increment,
title varchar(64),
content text,
created_time int, -- 发布时间到1970-1-1的毫秒数
PRIMARY KEY (id,created_time) -- 要求分区依据字段必须是主键的一部分
)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
);
复制代码
注意：条件运算符只能使用==less than==，这以为着较小的范围要放在前面，比如上述 p201808,p201819,p201810 分区的定义顺序依照 created_time 数值范围从小到大，不能颠倒。
insert into article_range values(null,'MySQL优化','内容示例',1535731180); flush tables; -- 使操作立即刷新到磁盘文件 复制代码
由于插入的文章的发布时间 1535731180 小于 1535731199 （ 2018-8-31 23:59:59 ），因此被存储到 p201808 分区中，这种算法的存储到哪个分区取决于数据状况。
list算法
也是一种条件分区，按照列表值分区（ in (值列表) ）。
create table article_list( id int auto_increment, title varchar(64), content text, status TINYINT(1), -- 文章状态：0-草稿，1-完成但未发布，2-已发布 PRIMARY KEY (id,status) -- 要求分区依据字段必须是主键的一部分 )charset=utf8 PARTITION BY list(status)( PARTITION writing values in(0,1), -- 未发布的放在一个分区 PARTITION published values in (2) -- 已发布的放在一个分区 ); 复制代码
insert into article_list values(null,'mysql优化','内容示例',0); flush tables; 复制代码
分区管理语法
range/list
增加分区
前文中我们尝试使用 range 对文章按照月份归档，随着时间的增加，我们需要增加一个月份：
alter table article_range add partition(
partition p201811 values less than (1543593599) -- select UNIX_TIMESTAMP('2018-11-30 23:59:59')
-- more
);
复制代码
删除分区
alter table article_range drop PARTITION p201808 复制代码
注意：==删除分区后，分区中原有的数据也会随之删除！==
key/hash
新增分区
alter table article_key add partition partitions 4 复制代码
销毁分区
alter table article_key coalesce partition 6 复制代码
key/hash 分区的管理不会删除数据，但是每一次调整（新增或销毁分区）都会将所有的数据重写分配到新的分区上。==效率极低==，最好在设计阶段就考虑好分区策略。
分区的使用
当数据表中的数据量很大时，分区带来的效率提升才会显现出来。
只有检索字段为分区字段时，分区带来的效率提升才会比较明显。因此，==分区字段的选择很重要==，并且==业务逻辑要尽可能地根据分区字段做相应调整==（尽量使用分区字段作为查询条件）。
水平分割和垂直分割
水平分割：通过建立结构相同的几张表分别存储数据
垂直分割：将经常一起使用的字段放在一个单独的表中，分割后的表记录之间是一一对应关系。
分表原因
- 为数据库减压
- 分区算法局限
- 数据库支持不完善（
5.1之后mysql才支持分区操作）
id重复的解决方案
- 借用第三方应用如
memcache、redis的id自增器 - 单独建一张只包含
id一个字段的表，每次自增该字段作为数据记录的id
集群
横向扩展：从根本上（单机的硬件处理能力有限）提升数据库性能 。由此而生的相关技术：==读写分离、负载均衡==
安装和配置主从复制
环境
-
Red Hat Enterprise Linux Server release 7.0 (Maipo)（虚拟机） -
mysql5.7（ 下载地址 ）
安装和配置
解压到对外提供的服务的目录（我自己专门创建了一个 /export/server 来存放）
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 复制代码
添加 mysql 目录的所属组和所属者：
groupadd mysql useradd -r -g mysql mysql cd /export/server chown -R mysql:mysql mysql/ chmod -R 755 mysql/ 复制代码
创建 mysql 数据存放目录（其中 /export/data 是我创建专门用来为各种服务存放数据的目录）
mkdir /export/data/mysql 复制代码
初始化 mysql 服务
cd /export/server/mysql ./bin/mysqld --basedir=/export/server/mysql --datadir=/export/data/mysql --user=mysql --pid-file=/export/data/mysql/mysql.pid --initialize 复制代码
如果成功会显示 mysql 的 root 账户的初始密码，记下来以备后续登录。如果报错缺少依赖，则使用 yum instally 依次安装即可
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 # 服务id，在集群时必须唯一，建议设置为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 复制代码
将服务添加到开机自动启动
cp /export/server/mysql/support-files/mysql.server /etc/init.d/mysqld 复制代码
启动服务
service mysqld start 复制代码
配置环境变量，在 /etc/profile 中添加如下内容
# mysql env MYSQL_HOME=/export/server/mysql MYSQL_PATH=$MYSQL_HOME/bin PATH=$PATH:$MYSQL_PATH export PATH 复制代码
使配置即可生效
source /etc/profile 复制代码
使用 root 登录
mysql -uroot -p # 这里填写之前初始化服务时提供的密码 复制代码
登录上去之后，更改 root 账户密码（我为了方便将密码改为root），否则操作数据库会报错
set password=password('root');
flush privileges;
复制代码
设置服务可被所有远程客户端访问
use mysql; update user set host='%' where user='root'; flush privileges; 复制代码
这样就可以在宿主机使用 navicat 远程连接虚拟机 linux 上的mysql了
配置主从节点
配置master
以 linux （ 192.168.10.10 ）上的 mysql 为 master ，宿主机（ 192.168.10.1 ）上的 mysql 为 slave 配置主从复制。
修改 master 的 my.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 # 开启二进制日志 expire-logs-days=7 # 设置日志过期时间，避免占满磁盘 binlog-ignore-db=mysql # 不使用主从复制的数据库 binlog-ignore-db=information_schema binlog-ignore-db=performation_schema binlog-ignore-db=sys binlog-do-db=test #使用主从复制的数据库 [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 复制代码
重启 master
service mysqld restart 复制代码
登录 master 查看配置是否生效（ ON 即为开启，默认为 OFF ）：
mysql> show variables like 'log_bin'; +---------------+-------+ | Variable_name | Value | +---------------+-------+ | log_bin | ON | +---------------+-------+ 复制代码
在 master 的数据库中建立备份账号： backup 为用户名， % 表示任何远程地址，用户 back 可以使用密码 1234 通过任何远程客户端连接 master
grant replication slave on *.* to 'backup'@'%' identified by '1234' 复制代码
查看 user 表可以看到我们刚创建的用户：
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 | % | +---------------+-------------------------------------------+-----------+ 复制代码
新建 test 数据库，创建一个 article 表以备后续测试
CREATE TABLE `article` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `title` varchar(64) DEFAULT NULL, `content` text, PRIMARY KEY (`id`) ) CHARSET=utf8; 复制代码
重启服务并刷新数据库状态到存储文件中（ with read lock 表示在此过程中，客户端只能读数据，以便获得一个一致性的快照）
[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) 复制代码
查看 master 上当前的二进制日志和偏移量（记一下其中的 File 和 Position ）
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)
复制代码
File 表示实现复制功能的日志，即上图中的 Binary log ； Position 则表示 Binary log 日志文件的偏移量之后的都会同步到 slave 中，那么在偏移量之前的则需要我们手动导入。
主服务器上面的任何修改都会保存在二进制日志Binary log里面，从服务器上面启动一个I/O thread（实际上就是一个主服务器的客户端进程），连接到主服务器上面请求读取二进制日志，然后把读取到的二进制日志写到本地的一个Realy log里面。从服务器上面开启一个SQL thread定时检查Realy log，如果发现有更改立即把更改的内容在本机上面执行一遍。
如果一主多从的话，这时主库既要负责写又要负责为几个从库提供二进制日志。此时可以稍做调整，将二进制日志只给某一从，这一从再开启二进制日志并将自己的二进制日志再发给其它从。或者是干脆这个从不记录只负责将二进制日志转发给其它从，这样架构起来性能可能要好得多，而且数据之间的延时应该也稍微要好一些
手动导入，从 master 中导出数据
mysqldump -uroot -proot -hlocalhost test > /export/data/test.sql 复制代码
将 test.sql 中的内容在 slave 上执行一遍。
配置slave
修改 slave 的 my.ini 文件中的 [mysqld] 部分
log-bin=mysql server-id=1 #192.168.10.1 复制代码
保存修改后重启 slave ， WIN+R -> services.msc -> MySQL5.7 ->重新启动
登录 slave 检查 log_bin 是否以被开启：
show VARIABLES like 'log_bin'; 复制代码
配置与 master 的同步复制：
stop slave;
change master to
master_host='192.168.10.10', -- master的IP
master_user='backup', -- 之前在master上创建的用户
master_password='1234',
master_log_file='mysql-bin.000002', -- master上 show master status \G 提供的信息
master_log_pos=154;
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启用 slave 节点并查看状态
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)
复制代码
注意查看第4、14、15三行，若与我一致，表示 slave 配置成功
测试
关闭 master 的读取锁定
mysql> unlock tables; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 复制代码
向 master 中插入一条数据
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)
复制代码
查看 slave 是否自动同步了数据
mysql> insert into article (title,content) values ('mysql master and slave','record the cluster building succeed!:)');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
复制代码
至此，主从复制的配置成功！：)
使用mysqlreplicate命令快速搭建 Mysql 主从复制
读写分离
读写分离是依赖于主从复制，而主从复制又是为读写分离服务的。因为主从复制要求 slave 不能写只能读（如果对 slave 执行写操作，那么 show slave status 将会呈现 Slave_SQL_Running=NO ，此时你需要按照前面提到的手动同步一下 slave ）。
方案一、定义两种连接
就像我们在学JDBC时定义的 DataBase 一样，我们可以抽取出 ReadDataBase,WriteDataBase implements DataBase ，但是这种方式无法利用优秀的线程池技术如 DruidDataSource 帮我们管理连接，也无法利用 Spring AOP 让连接对 DAO 层透明。
方案二、使用Spring AOP
如果能够使用 Spring AOP 解决数据源切换的问题，那么就可以和 Mybatis 、 Druid 整合到一起了。
我们在整合 Spring1 和 Mybatis 时，我们只需写DAO接口和对应的 SQL 语句，那么DAO实例是由谁创建的呢？实际上就是 Spring 帮我们创建的，它通过我们注入的数据源，帮我们完成从中获取数据库连接、使用连接执行 SQL 语句的过程以及最后归还连接给数据源的过程。
如果我们能在调用DAO接口时根据接口方法命名规范（增 addXXX/createXXX 、删 deleteXX/removeXXX 、改 updateXXXX 、查 selectXX/findXXX/getXX/queryXXX ）动态地选择数据源（读数据源对应连接 master 而写数据源对应连接 slave ），那么就可以做到读写分离了。
项目结构
引入依赖
其中，为了方便访问数据库引入了 mybatis 和 druid ，实现数据源动态切换主要依赖 spring-aop 和 spring-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>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aspects</artifactId>
<version>5.0.8.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.16.22</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-test</artifactId>
<version>5.0.8.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
</dependency>
</dependencies>
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数据类
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;
}
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spring配置文件
其中 RoutingDataSourceImpl 是实现动态切换功能的核心类，稍后介绍。
<?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">
<context:property-placeholder location="db.properties"></context:property-placeholder>
<context:component-scan base-package="top.zhenganwen.mysqloptimize"/>
<bean id="slaveDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
<property name="driverClassName" value="${db.driverClass}"/>
<property name="url" value="${master.db.url}"></property>
<property name="username" value="${master.db.username}"></property>
<property name="password" value="${master.db.password}"></property>
</bean>
<bean id="masterDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
<property name="driverClassName" value="${db.driverClass}"/>
<property name="url" value="${slave.db.url}"></property>
<property name="username" value="${slave.db.username}"></property>
<property name="password" value="${slave.db.password}"></property>
</bean>
<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>
<!-- Mybatis文件 -->
<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
<property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml" />
<property name="dataSource" ref="dataSourceRouting" />
<property name="mapperLocations" value="mapper/*.xml"/>
</bean>
<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
<property name="basePackage" value="top.zhenganwen.mysqloptimize.mapper" />
<property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory" />
</bean>
</beans>
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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 复制代码
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>
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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 {
List<Article> findAll();
void add(Article article);
void delete(int id);
}
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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>
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核心类
RoutingDataSourceImpl
package top.zhenganwen.mysqloptimize.dataSource;
import org.springframework.jdbc.datasource.lookup.AbstractRoutingDataSource;
import java.util.*;
/**
* RoutingDataSourceImpl class
* 数据源路由
*
* @author zhenganwen, blog:zhenganwen.top
* @date 2018/12/29
*/
public class RoutingDataSourceImpl extends AbstractRoutingDataSource {
/**
* key为read或write
* value为DAO方法的前缀
* 什么前缀开头的方法使用读数据员，什么开头的方法使用写数据源
*/
public static final Map<String, List<String>> METHOD_TYPE_MAP = new HashMap<String, List<String>>();
/**
* 由我们指定数据源的id，由Spring切换数据源
*
* @return
*/
@Override
protected Object determineCurrentLookupKey() {
System.out.println("数据源为："+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(",")));
}
}
}
}
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它的主要功能是，本来我们只配置一个数据源，因此 Spring 动态代理DAO接口时直接使用该数据源，现在我们有了读、写两个数据源，我们需要加入一些自己的逻辑来告诉调用哪个接口使用哪个数据源（读数据的接口使用 slave ，写数据的接口使用 master 。这个告诉 Spring 该使用哪个数据源的类就是 AbstractRoutingDataSource ，必须重写的方法 determineCurrentLookupKey 返回数据源的标识，结合 spring 配置文件（下段代码的5，6两行）
<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>
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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>
* 将数据源与线程绑定，需要时根据线程获取
*
* @author zhenganwen, blog:zhenganwen.top
* @date 2018/12/29
*/
public class DataSourceHandler {
/**
* 绑定的是read或write，表示使用读或写数据源
*/
private static final ThreadLocal<String> holder = new ThreadLocal<String>();
public static void setDataSource(String dataSource) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"设置了数据源类型");
holder.set(dataSource);
}
public static String getDataSource() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取了数据源类型");
return holder.get();
}
}
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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，根据方法前缀设置读、写数据源
* 项目启动时会加载该bean，并按照配置的切面（哪些切入点、如何增强）确定动态代理逻辑
* @author zhenganwen,blog:zhenganwen.top
* @date 2018/12/29
*/
@Component
//声明这是一个切面，这样Spring才会做相应的配置，否则只会当做简单的bean注入
@Aspect
@EnableAspectJAutoProxy
public class DataSourceAspect {
/**
* 配置切入点：DAO包下的所有类的所有方法
*/
@Pointcut("execution(* top.zhenganwen.mysqloptimize.mapper.*.*(..))")
public void aspect() {
}
/**
* 配置前置增强，对象是aspect()方法上配置的切入点
*/
@Before("aspect()")
public void before(JoinPoint point) {
String className = point.getTarget().getClass().getName();
String invokedMethod = point.getSignature().getName();
System.out.println("对 "+className+"$"+invokedMethod+" 做了前置增强，确定了要使用的数据源类型");
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("数据源为："+type);
return;
}
}
}
}
}
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测试读写分离
如何测试读是从 slave 中读的呢？可以将写后复制到 slave 中的数据更改，再读该数据就知道是从 slave 中读了。==注意==，一但对 slave 做了写操作就要重新手动将 slave 与 master 同步一下，否则主从复制就会失效。
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 {
@Autowired
ArticleMapper articleMapper;
@Test
public void testRead() {
System.out.println(articleMapper.findAll());
}
@Test
public void testAdd() {
Article article = new Article(0, "我是新插入的文章", "测试是否能够写到master并且复制到slave中");
articleMapper.add(article);
}
@Test
public void testDelete() {
articleMapper.delete(2);
}
}
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负载均衡
负载均衡算法
- 轮询
- 加权轮询：按照处理能力来加权
- 负载分配：依据当前的空闲状态（但是测试每个节点的内存使用率、CPU利用率等，再做比较选出最闲的那个，效率太低）
高可用
在服务器架构时，为了保证服务器7x24不宕机在线状态，需要为每台单点服务器（由一台服务器提供服务的服务器，如写服务器、数据库中间件）提供冗余机。
对于写服务器来说，需要提供一台同样的写-冗余服务器，当写服务器健康时（写-冗余通过心跳检测），写-冗余作为一个从机的角色复制写服务器的内容与其做一个同步；当写服务器宕机时，写-冗余服务器便顶上来作为写服务器继续提供服务。对外界来说这个处理过程是透明的，即外界仅通过一个IP访问服务。
典型SQL
线上DDL
DDL(Database Definition Language)是指数据库表结构的定义（ create table ）和维护（ alter table ）的语言。在线上执行DDL，在低于 MySQL5.6 版本时会导致全表被独占锁定，此时表处于维护、不可操作状态，这会导致该期间对该表的所有访问无法响应。但是在 MySQL5.6 之后，支持 Online DDL ，大大缩短了锁定时间。
优化技巧是采用的维护表结构的DDL（比如增加一列，或者增加一个索引），是==copy==策略。思路：创建一个满足新结构的新表，将旧表数据==逐条==导入（复制）到新表中，以保证==一次性锁定的内容少==（锁定的是正在导入的数据），同时旧表上可以执行其他任务。导入的过程中，将对旧表的所有操作以日志的形式记录下来，导入完毕后，将更新日志在新表上再执行一遍（确保一致性）。最后，新表替换旧表（在应用程序中完成，或者是数据库的rename，视图完成）。
但随着MySQL的升级，这个问题几乎淡化了。
数据库导入语句
在恢复数据时，可能会导入大量的数据。此时为了快速导入，需要掌握一些技巧：
- 导入时==先禁用索引和约束==：
alter table table-name disable keys 复制代码
待数据导入完成之后，再开启索引和约束，一次性创建索引
alter table table-name enable keys 复制代码
Innodb prepare
limit offset,rows
尽量保证不要出现大的 offset ，比如 limit 10000,10 相当于对已查询出来的行数弃掉前 10000 行后再取 10 行，完全可以加一些条件过滤一下（完成筛选），而不应该使用 limit 跳过已查询到的数据。这是一个== offset 做无用功==的问题。对应实际工程中，要避免出现大页码的情况，尽量引导用户做条件过滤。
select * 要少用
即尽量选择自己需要的字段 select ，但这个影响不是很大，因为网络传输多了几十上百字节也没多少延时，并且现在流行的ORM框架都是用的 select * ，只是我们在设计表的时候注意将大数据量的字段分离，比如商品详情可以单独抽离出一张商品详情表，这样在查看商品简略页面时的加载速度就不会有影响了。
order by rand()不要用
它的逻辑就是随机排序（为每条数据生成一个随机数，然后根据随机数大小进行排序）。如 select * from student order by rand() limit 5 的执行效率就很低，因为它为表中的每条数据都生成随机数并进行排序，而我们只要前5条。
解决思路：在应用程序中，将随机的主键生成好，去数据库中利用主键检索。
单表和多表查询
多表查询： join 、子查询都是涉及到多表的查询。如果你使用 explain 分析执行计划你会发现多表查询也是一个表一个表的处理，最后合并结果。因此可以说单表查询将计算压力放在了应用程序上，而多表查询将计算压力放在了数据库上。
现在有ORM框架帮我们解决了单表查询带来的对象映射问题（查询单表时，如果发现有外键自动再去查询关联表，是一个表一个表查的）。
count(*)
在 MyISAM 存储引擎中，会自动记录表的行数，因此使用 count(*) 能够快速返回。而 Innodb 内部没有这样一个计数器，需要我们手动统计记录数量，解决思路就是单独使用一张表：
| id | table | count |
|---|---|---|
| 1 | student | 100 |
limit 1
如果可以确定仅仅检索一条，建议加上 limit 1 ，其实ORM框架帮我们做到了这一点（查询单条的操作都会自动加上 limit 1 ）。
慢查询日志
用于记录执行时间超过某个临界值的SQL日志，用于快速定位慢查询，为我们的优化做参考。
开启慢查询日志
配置项： slow_query_log
可以使用 show variables like ‘slov_query_log’ 查看是否开启，如果状态值为 OFF ，可以使用 set GLOBAL slow_query_log = on 来开启，它会在 datadir 下产生一个 xxx-slow.log 的文件。
设置临界时间
配置项： long_query_time
查看： show VARIABLES like 'long_query_time' ，单位秒
设置： set long_query_time=0.5
实操时应该从长时间设置到短的时间，即将最慢的SQL优化掉
查看日志
一旦SQL超过了我们设置的临界时间就会被记录到 xxx-slow.log 中
profile信息
配置项： profiling
开启profile
set profiling=on
开启后，所有的SQL执行的详细信息都会被自动记录下来
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) 复制代码
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',':)') | +----------+------------+-------------------------------------------------------+ 复制代码
通过Query_ID查看某条SQL所有详细步骤的时间
show profile for query Query_ID
上面 show profiles 的结果中，每个SQL有一个 Query_ID ，可以通过它查看执行该SQL经过了哪些步骤，各消耗了多场时间
复制代码
典型的服务器配置
以下的配置全都取决于实际的运行环境
-
max_connections，最大客户端连接数mysql> show variables like 'max_connections'; +-----------------+-------+ | Variable_name | Value | +-----------------+-------+ | max_connections | 151 | +-----------------+-------+ 复制代码
-
table_open_cache，表文件句柄缓存（表数据是存储在磁盘上的，缓存磁盘文件的句柄方便打开文件读取数据）mysql> show variables like 'table_open_cache'; +------------------+-------+ | Variable_name | Value | +------------------+-------+ | table_open_cache | 2000 | +------------------+-------+ 复制代码
-
key_buffer_size，索引缓存大小（将从磁盘上读取的索引缓存到内存，可以设置大一些，有利于快速检索）mysql> show variables like 'key_buffer_size'; +-----------------+---------+ | Variable_name | Value | +-----------------+---------+ | key_buffer_size | 8388608 | +-----------------+---------+ 复制代码
-
innodb_buffer_pool_size，Innodb存储引擎缓存池大小（对于Innodb来说最重要的一个配置，如果所有的表用的都是Innodb，那么甚至建议将该值设置到物理内存的80%，Innodb的很多性能提升如索引都是依靠这个）mysql> show variables like 'innodb_buffer_pool_size'; +-------------------------+---------+ | Variable_name | Value | +-------------------------+---------+ | innodb_buffer_pool_size | 8388608 | +-------------------------+---------+ 复制代码
-
innodb_file_per_table（innodb中，表数据存放在.ibd文件中，如果将该配置项设置为ON，那么一个表对应一个ibd文件，否则所有innodb共享表空间）
压测工具mysqlslap
安装MySQL时附带了一个压力测试工具 mysqlslap （位于 bin 目录下）
自动生成sql测试
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
复制代码
并发测试
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
复制代码
多轮测试
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
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存储引擎测试
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
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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
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