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MySQL優(yōu)化之緩存優(yōu)化

 更新時(shí)間:2017年03月12日 10:58:45   作者:roverliang  
在平時(shí)被問及最多的問題就是關(guān)于 MySQL 數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化方面的問題,所以最近打算寫一個(gè)MySQL數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化方面的系列文章,希望對初中級 MySQL DBA 以及其他對 MySQL 性能優(yōu)化感興趣的朋友們有所幫助。

高興的是有博友mark了我的文章。我知道m(xù)ark之后,很少會再來繼續(xù)關(guān)注的。但是從側(cè)面說明了在博友點(diǎn)開博客的同時(shí),他感覺這篇博客是有價(jià)值的,是能夠彌補(bǔ)他的知識欠缺。一篇博客最重要的是對自己有用,如果再對別人有用,那是最好的結(jié)果。我堅(jiān)持寫博客的目的是為了當(dāng)自己遺忘知識點(diǎn)的時(shí)候,能夠最快的找到靠譜的解決方案。當(dāng)自己的歸納的知識,再記起來就會遺忘的慢一點(diǎn),等時(shí)間久了,這部分知識終于化成了自己脫口而出的話,那就再也不怕遺忘了。這篇博客將繼續(xù)講MySQL的內(nèi)容,這篇講緩存優(yōu)化,講的過程也是我學(xué)習(xí)的過程。

先來看下我們mysql的版本,我的mac 上裝的版本是5.7的,很多內(nèi)容都已經(jīng)變化掉了。這里講的主要是5.6的版本。

[root@roverliang ~]# mysql --version
mysql Ver 14.14 Distrib 5.6.24, for Linux (x86_64) using EditLine wrapper

一、MySQL緩存分類

MySQL的優(yōu)化指的是一個(gè)很大的系統(tǒng),面試的時(shí)候我之前是從sql的語句優(yōu)化方面去說的,這種優(yōu)化也有作用,不過是從邏輯方面去優(yōu)化。但是當(dāng)所有的邏輯層面已經(jīng)無可優(yōu)化,所有的索引都已經(jīng)加好,表結(jié)構(gòu)也設(shè)計(jì)的合理,但是遇到高并發(fā)的時(shí)候,為什么MySQL還是扛不住呢。當(dāng)然可以通過其他的方面去緩解MySQL的壓力,這里我們暫且不談。對于MySQL而言,我們要盡最大的可能去壓榨機(jī)器的性能,讓所有的計(jì)算資源都不浪費(fèi),都可以為我們服務(wù)。MySQL運(yùn)行在服務(wù)器上,這里特指Linux服務(wù)器。那么服務(wù)器的硬盤、CPU,內(nèi)存,網(wǎng)絡(luò)都有影響到MySQL的性能。MySQl是非常耗費(fèi)內(nèi)存的,線上服務(wù)器的MySQL內(nèi)存要吃到80%左右,內(nèi)存過小,其他的優(yōu)化空間其實(shí)很小。

另外連接(connection)也是影響MySQL性能的重要一方面。MySQL客戶機(jī)與MySQL服務(wù)器之間的連接是MySQL客戶機(jī)與MySQL服務(wù)器反復(fù)握手的結(jié)果。每次'握手'都經(jīng)歷身份驗(yàn)證、權(quán)限驗(yàn)證等環(huán)節(jié),握手需要占用一定的網(wǎng)絡(luò)資源和MySQL服務(wù)器內(nèi)存資源。

不得不提的是鎖競爭,對于并發(fā)性能要求比較高的數(shù)據(jù)庫而言,如果存在激烈的鎖競爭,對數(shù)據(jù)庫的性能將是很大的打擊。鎖競爭會明顯的增加線程上下文切換的開銷,這些開銷都與預(yù)期的需求無關(guān)。

二、show status 與 show variables

在MySQL系列的前幾篇博客,會經(jīng)常的看到這些命令,那么我們分別看下,這兩個(gè)命令給MySQL系統(tǒng)管理員展示的是什么信息:

show status

MySQL服務(wù)運(yùn)行的時(shí)候,MySQL服務(wù)實(shí)例的狀態(tài)信息是動態(tài)的。用該命令可以顯示當(dāng)前MySQL服務(wù)器連接的會話狀態(tài)變量信息。默認(rèn)情況下變量名首字母大寫。

show variables

show variables 用來顯示MySQL 服務(wù)實(shí)例的各種系統(tǒng)變量(如:全局系統(tǒng)變量,會話系統(tǒng)變量,靜態(tài)變量),這些變量包含MySQL編譯時(shí)參數(shù)的默認(rèn)值,或者是my.cnf中設(shè)置的參數(shù)值。系統(tǒng)變量或者參數(shù)是一個(gè)靜態(tài)的概念,默認(rèn)情況下系統(tǒng)變量名都是小寫字母。

使用MySQL命令show status 或者 show session status ,可以查看當(dāng)前MySQL 服務(wù)器連接的會話變量信息,會話狀態(tài)的變量值對當(dāng)前的MySQL客戶機(jī)有效,例如:Opened_tables、Opened_table_definitions狀態(tài)變量。

緩存機(jī)制

緩存之所以有效,主要是因?yàn)槌绦蜻\(yùn)行時(shí)對內(nèi)存或者外存的訪問呈現(xiàn)局部性特征,局部性特征為空間局部性和時(shí)間局部性兩方面。時(shí)間局部性是指剛剛訪問過的數(shù)據(jù)近期可能再次被訪問,空間局部性是指,某個(gè)位置被訪問后,其相鄰的位置的數(shù)據(jù)很可能被訪問到。而MySQL的緩存機(jī)制就是把剛剛訪問的數(shù)據(jù)(時(shí)間局部性)以及未來即將訪問到的數(shù)據(jù)(空間局部性)保存到緩存中,甚至是高速緩存中。從而提高I/O效率。

按照緩存讀寫功能的不同,MySQL將緩存分為Buffer緩存和Cache緩存。

Buffer緩存。由于硬盤的寫入速度過慢,或者頻繁的I/O,對于硬盤來說是極大的效率浪費(fèi)。那么可以等到緩存中儲存一定量的數(shù)據(jù)之后,一次性的寫入到硬盤中。Buffer 緩存主要用于寫數(shù)據(jù),提升I/O性能。

Cache 緩存。 Cache 緩存一般是一些訪問頻繁但是變更較少的數(shù)據(jù),如果Cache緩存已經(jīng)存儲滿,則啟用LRU算法,進(jìn)行數(shù)據(jù)淘汰。淘汰掉最遠(yuǎn)未使用的數(shù)據(jù),從而開辟新的存儲空間。不過對于特大型的網(wǎng)站,依靠這種策略很難緩解高頻率的讀請求,一般會把訪問非常頻繁的數(shù)據(jù)靜態(tài)化,直接由nginx返還給用戶。程序和數(shù)據(jù)庫I/O設(shè)備交互的越少,則效率越高。

三、MySQL 超時(shí)

在使用MySQL的過程中,可能會出現(xiàn)各種超時(shí)(timeout)異常,典型的有連接超時(shí)、鎖等待等。

查看超時(shí)時(shí)間的類型有哪些:

mysql> show variables like '%timeout%';
+-----------------------------+----------+
| Variable_name        | Value  |
+-----------------------------+----------+
| connect_timeout       | 10    |
| delayed_insert_timeout   | 300   |
| innodb_flush_log_at_timeout | 1    |
| innodb_lock_wait_timeout  | 50    |
| innodb_rollback_on_timeout | OFF   |
| interactive_timeout     | 28800  |
| lock_wait_timeout      | 31536000 |
| net_read_timeout      | 30    |
| net_write_timeout      | 60    |
| rpl_stop_slave_timeout   | 31536000 |
| slave_net_timeout      | 3600   |
| wait_timeout        | 28800  |
+-----------------------------+----------+

1、連接超時(shí)(connect_timeout)

connect_timeout默認(rèn)為10s,獲取MySQL連接是客戶機(jī)與服務(wù)器之間握手的結(jié)果,并且是多次握手的結(jié)果,每次握手,除了驗(yàn)證賬戶名和身份信息外,還需要驗(yàn)證主機(jī)、域名解析。如果客戶機(jī)和服務(wù)器之間存在網(wǎng)絡(luò)故障,可以通過connect_timeout參數(shù)來設(shè)置,防止它們之間重復(fù)握手。

interactive_timeout指的是交互式的終端,在命令行中輸入的這種。超過了其設(shè)置的默認(rèn)值就會斷開。

wait_timeout指的是非交互式的終端,比如PHP實(shí)例化的Mysql連接,一直占用著,超過了這個(gè)參數(shù)設(shè)置的值,就會自動斷開。

net_write_timeout MySQL服務(wù)器產(chǎn)生一個(gè)很大的數(shù)據(jù)集,MySQL客戶機(jī)在該值設(shè)置的時(shí)間內(nèi)不能接受完畢,則會斷開連接。

net_read_timeout MySQL客戶機(jī)讀取了一個(gè)很大的數(shù)據(jù),在設(shè)置值內(nèi)不能讀取完畢,則會自動斷開連接。

InnoDB鎖等待超時(shí)

mysql> show variables like 'innodb_lock_wait_timeout';
+--------------------------+-------+
| Variable_name      | Value |
+--------------------------+-------+
| innodb_lock_wait_timeout | 50  |
+--------------------------+-------+

InnoDB 的鎖等待時(shí)間默認(rèn)為50s,設(shè)置行級鎖鎖等待的值,當(dāng)出現(xiàn)鎖等待的時(shí)候,等待時(shí)長超過該值會導(dǎo)致鎖等待的SQL回滾(不是整個(gè)事務(wù)回滾)。如果希望整個(gè)事務(wù)回滾,需要開啟innodb_rollback_on_timeout參數(shù)。

mysql> show variables like '%rollback%';
+----------------------------+-------+
| Variable_name       | Value |
+----------------------------+-------+
| innodb_rollback_on_timeout | OFF  |
| innodb_rollback_segments  | 128  |
+----------------------------+-------+

innodb_rollback_on_timeout設(shè)置為true 后,遇到事務(wù)超時(shí),會回滾整個(gè)事務(wù)的操作。

復(fù)制連接超時(shí)

當(dāng)主從配置是,從服務(wù)器(slave)從主服務(wù)器(master)讀取二進(jìn)制日志失敗后,從服務(wù)器會等待 slave_net_timeout 后,從新從master機(jī)拉去二進(jìn)制日志。可以設(shè)置成10s.

mysql> show variables like 'slave_net_timeout';
+-------------------+-------+
| Variable_name   | Value |
+-------------------+-------+
| slave_net_timeout | 3600 |
+-------------------+-------+

這部分總結(jié),應(yīng)該是周日晚上就該整理好的,結(jié)果拖到了今天。后面的計(jì)劃又要后延了,拖延癥真嚴(yán)重。

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