MySQL DBA必读：万字归总表设计与SQL编写技巧 _MySQL

作者介绍
刘书浩，“移动云”DBA，负责“移动云”业务系统的数据库运维、标准化等工作；擅长MySQL技术领域，熟悉MySQL复制结构、Cluster架构及运维优化；具有自动化运维经验，负责“移动云”数据库管理平台的搭建。
前言
随着移动云平台系统业务不断增长，必然需要对各系统进行更新或者发布新版本，以满足用户的需求。但是在系统更新或者发布新版本时，往往会引起各种的性能隐患，使得系统的稳定性大大降低，这些性能隐患的根本原因大部分都在于软件开发标准不规范引起。为了加强开发标准规范，提高各系统的稳定性，本文从影响MySQL数据库性能的常见因素入手，重点论述下如何编写高效的SQL语句，并以合适的方式创建表和索引，以达到系统在不断更新和升级时仍能保持良好的稳定性。
在这之前，首先简单了解一下MySQL的体系结构。
MySQL的逻辑结构

文章插图
Connectors：用来与客户端应用程序建立连接的数据库接口。
Management Services & Utilities：系统管理和服务控制相关的辅助工具。
Connection Pool：负责处理与用户访问有关的各种用户登录、线程处理、内存和进程缓存需求。
Sql Interface：提供从用户接受命令并把结果返回给用户的机制。
Parser：对SQL语句进行语法分析和解析，构造一个月来执行查询的数据结构。
Optimizer：优化查询语句，以保证数据检索动作的效率达到或者非常接近最最优。使用一种“选取-投影-联结”策略来处理查询，即先根据有关的限制条件进行选取(Select 操作)以减少将要处理的元组个数，再进行投影以减少被选取元组力的属性字段的个数，最后根据连接条件生产最终的查询结果。
Caches & Buffers：保证使用频率最高的数据或结构能够以最有效率的方式被访问，缓存的类型有：表缓存、记录缓存、键缓存、权限缓存、主机名缓存等。
Query流程

文章插图
1、查询缓存
检查查询缓存是否打开，检查是否命中缓存中的数据（通过对大小写敏感的HASH查找实现的），若不命中则进行下一阶段的处理。若命中查询缓存，检查用户权限，若权限没问题，则直接把缓存数据返回给客户端。
2、语法解析器和预处理器
词法/语法解析器：将会进行语法规则的验证和解析查询（对语法解析），生成语法分析树。
预处理器：根据MySQL规则进一步检查语法分析树是否合法。例如检查表或列是否存在，解析名字和别名有没有歧义。下一步预处理器会验证权限。
3、查询优化器
优化器的作用就是找到最好的执行计划。MySQL使用CBO优化器。MySQL使用很多优化策略生成最优的执行计划，可以分为两类：静态优化（编译时优化）、动态优化（运行时优化）。
4、查询执行引擎
MySQL只是简单的根据执行计划给出的指令逐步执行。调用存储引擎实现的接口来完成执行计划。优化器根据接口可以获取表的相关信息，包括表的所有列名、索引统计信息等。将结果返回给客户端，或者返回这个查询的一些信息，如查询影响到的行数。如果查询可以被缓存，那么MySQL会将结果存放到查询缓存中。
影响MySQL数据库的常见因素
1、服务器硬件
CPU：一般情况下CPU资源不会是性能瓶颈的直接原因；MySQL不支持多cpu对同一SQL并发处理。
内存：直接影响MySQL缓冲池的大小及MySQL数据库的整体运行稳定性；如内存资源不足，容易造成MySQL的会话拥堵甚至实例重启。
存储IO：直接影响MySQL的处理性能；在大量数据变更的业务场景下，对存储的IO性能要求往往较高。
2、数据库存储引擎
MyISAM：不支持事务型查询，在OLTP类型业务场景中不建议使用。
InnoDB：支持事务型查询，支持行级锁，对并发业务支持较好。
3、MySQL参数
1）连接请求的参数：max_connections
MySQL的最大连接数，增加该值增加mysqld要求的文件描述符的数量。连接请求量大时，建议调高此值调的越高，内存开销越大。
mysql>show variables like 'max_connections';
+-------------------------+----------+
|Variable_name|Value|
+-------------------------+----------+
|max_connections|512 |
+-------------------------+----------+
mysql>show status like 'max%connections';