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史上最全MySQL剖析:优化+存储+查询+索引+复制+可扩展+高可用

在互联网行业,MySQL数据库毫无疑问已经是最常用的数据库,LAMP (Linux +Apache + MySQL + PHP)甚至已经成为专有名词,也是很多中小网站建站的首选技术架构。

MySQL有哪些特性?

  1. 使用C和C++编写,并使用了多种编译器进行测试,保证源代码的可移植性
  2. 支持AIX、FreeBSD、HP-UX、Linux、MacOS、Novell Netware、OpenBSD、OS/2 Wrap、Solaris、Windows等多种操作系统
  3. 为多种编程语言提供了API。这些编程语言包括C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby和Tcl等。
  4. 支持多线程,充分利用CPU资源
  5. 化的SQL查询算法,有效地提高查询速度
  6. 既能够作为一个单独的应用程序应用在客户端服务器网络环境中,也能够作为一个库而嵌入到其他的软件中提供多语言支持,常见的编码如中文的GB 2312、BIG5,日文的Shift_JIS等都可以用作数据表名和数据列名
  7. 提供TCP/IP、ODBC和JDBC等多种数据库连接途径
  8. 提供用于管理、检查、优化数据库操作的管理工具
  9. 可以处理拥有上千万条记录的大型数据库

走进MySQL的世界

MySQL架构与历史

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和其他数据库系统相比,MySQL有点与众不同,它的架构可以在多种不同场景中应用并发挥好的作用,但同时也会带来-点选择上的困难。MySQL并不完美,却足够灵活,能够适应高要求的环境,例如Web类应用。同时,MySQL既可以嵌入到应用程序中,也可以支持数据仓库、内容索引和部署软件、高可用的冗余系统、在线事务处理系统(OLTP)等各种应用类型。

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服务器性能剖析

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在我们的技术咨询生涯中,最常碰到的三个性能相关的服务请求是:如何确认服务器是否达到了性能最佳的状态、找出某条语句为什么执行不够快,以及诊断被用户描述成“停顿"、“堆积"或者“卡死"的某些间歇性疑难故障。本章将主要针对这三个问题做出解答。我们将提供- - 些工具和技巧来优化整机的性能、优化单条语句的执行速度,以及诊断或者解决那些很难观察到的问题(这些问题用户往往很难知道其根源,有时候甚至都很难察觉到它的存在)。

查询性能优化

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前面是介绍了如何设计最优的库表结构、如何建立最好的索引,这些对于高性能来说是必不可少的。但这些还不够一还需 要合理的设计查询。如果查询写得很糟糕,即使库表结构再合理、索引再合适,也无法实现高性能。

MySQL高级特性

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MySQL从5.0和5.1版本开始引入了很多高级特性,例如分区、触发器等,这对有其他关系型数据库使用背景的用户来说可能并不陌生。这些新特性吸引了很多用户开始使用MySQL。不过,这些特性的性能到底如何,还需要用户真正使用过才能知道。这里我们将为大家介绍,在真实的世界中,这些特性表现如何,而不是只简单地介绍参考手册或者宜传材料.上的数据。

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优化服务器设置

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这里我们将解释为MySQL服务器创建一个靠谱的配置文件的过程。这是一个很绕的过程,有很多有意思的关注点和值得关注的思路。关注这些点很有必要,因为创建个好配置的最快方法不是从学习配置项开始,也不是从问哪个配置项应该怎么设置或者怎么修改开始,更不是从检查服务器行为和询问哪个配置项可以提升性能开始。

最好是从理解MySQL内核和行为开始。然后可以利用这些知识来指导配置MySQL.最后,可以将想要的配置和当前配置进行比较,然后纠正重要并且有价值的不同之处。

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复制

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MySQL内建的复制功能是构建基于MySQL的大规模、高性能应用的基础,这类应用使用所谓的“水平扩展”的架构。我们可以通过为服务器配置一个或多个备库生1的方式来进行数据同步。复制功能不仅有利于构建高性能的应用,同时也是高可用性、可扩展性、灾难恢复、备份以及数据仓库等工作的基础。事实上,可扩展性和高可用性通常是相关联的话题,我们会在接下来的三章详细阐述。

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可扩展的MySQL

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在此将展示如何构建-一个 基于MySQL的应用,并且当规模变得越来越庞大时,还能保证快速、高效并且经济。有些应用仅仅适用于--台或少数几台服务器,那么哪些可扩展性建议是和这些应用相关的呢?大多数人从不会维护超大规模的系统,井且通常也无法效仿在主流大公司所使用的策略。本章会涵盖这- - 系列的策略。我们已经建立或者协助建立了许多应用,包括从单台或少量服务器的应用到使用上千台服务器的应用。选择一个合适的策略能够大大地节约时间和金钱。MySQL经常被批评很难进行扩展,有些情况下这种看法是正确的,但如果选择正确的架构并很好地实现,就能够非常好地扩展MySQL.但是扩展性并不是-一个很好理解的主题,所以我们先来理清- -些容易混淆的地方。

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云端的MySQL

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应用层优化

如果在提高MySQL的性能上花费太多时间,容易使视野局限于MySQL本身,而忽略了用户体验。回过头来看,也许可以意识到,或许MySQL已经足够优化,对于用户看到的响应时间而言,其所占的比重已经非常之小,此时应该关注下其他部分了。这是个很不错的观点,尤其是对DBA而言,这是很值得去做的正确的事。但如果不是MySQL,那又是什么导致了问题呢?使用第3章提到的技术,通过测量可以快速而准确地给出答案。如果能顺着应用的逻辑过程从头到尾来剖析,那么找到问题的源头一般来说并不困难。有时,尽管问题在MySQL.上,也很容易在系统的另一部分得到解决。

备份和恢复

如果没有提前做好备份规划,也许以后会发现已经错失了- -些最佳的选择。例如,在服务器已经配置好以后,才想起应该使用LVM,以便可以获取文件系统的快照一但这时已经太迟了。在为备份配置系统参数时,可能没有注意到某些系统配置对性能有着重要影响。如果没有计划做定期的恢复演练,当真的需要恢复时,就会发现并没有那么顺利。

MySQL用户工具

MySQL服务器发行包中并没有包含针对许多常用任务的工具,例如监控服务器或比较不同服务器间数据的工具。幸运的是,Oracle 的商业版提供了- -些扩展工具,并且MySQL活跃的开源社区和第三方公司也提供了- -系列的工具,降低了自己“重复发明轮子”的需要。

总目录

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