优化三大方向

  • 优化 MySQL 所在服务器内核（此优化一般由运维人员完成）。
  • 对 MySQL 配置参数进行优化（my.cnf）此优化需要进行压力测试来进行参数调整。
  • 对 SQL 语句以及表优化。

参数优化

  1. MySQL 默认的最大连接数为 100，可以在 mysql 命令提示窗口使用以下命令查看

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    mysql> SHOW variables LIKE 'max_connections';

  2. 查看当前访问 MySQL 的线程

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    mysql> SHOW processlist;

  3. 设置最大连接数

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    mysql> SET globle max_connections = 5000;

    最大可设置 16384，超过没用

  4. 查看当前被使用的 connections

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    mysql> SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'max_user_connections'

性能优化

使用查询缓存优化查询

大多数的 MySQL 服务器都开启了查询缓存。这是提高性能最有效的方法之一，而且这是被 MySQL 引擎处理的。当有很多相同的查询被执行了多次的时候，这些查询结果会被放入一个缓存中，这样后续的相同查询就不用操作而直接访问缓存结果了。

这里最主要的问题是，对于我们程序员来说，这个事情是很容易被忽略的。因为我们某些查询语句会让 MySQL 不使用缓存，示例如下：

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SELECT username FROM user WHERE signup_date >= CURDATE()
SELECT username FROM user WHERE signup_date >= '2014-06-24'

上面两条 SQL 语句的差别就是 CURDATE() ，MySQL 的查询缓存对这个函数不起作用。所以，像 NOW() 和 RAND() 或是其它的诸如此类的 SQL 函数都不会开启查询缓存，因为这些函数的返回是会不定的易变的。所以，你所需要的就是用一个变量来代替 MySQL 的函数，从而开启缓存。

使用 EXPLAIN 关键字检测查询

使用 EXPLAIN 关键字可以使我们知道 MySQL 是如何处理 SQL 语句的，这样可以帮助我们分析我们的查询语句或是表结构的性能瓶颈；EXPLAIN 的查询结果还会告诉我们索引主键是如何被利用的，数据表是如何被被搜索或排序的等等。语法格式是 EXPLAIN + SELECT 语句：

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EXPLAIN SELECT <字段名> FROM <表名> WHERE <表达式>

EXPLAIN 关键字

EXPLAIN 关键字

我们可以看到，前一个结果显示搜索了 7883 行，而后一个只是搜索了两个表的 9 和 16 行。查看 rows 列可以让我们找到潜在的性能问题。

只要一行数据时使用 LIMIT 1

加上 LIMIT 1 可以增加性能。MySQL 数据库引擎会在查找到一条数据后停止搜索，而不是继续往后查询下一条符合条件的数据记录。

为搜索字段建立索引

索引不一定就是给主键或者是唯一的字段，如果在表中，有某个字段经常用来做搜索，需要将其建立索引。

索引的有关操作如下：

创建索引

在执行 CREATE TABLE 语句时可以创建索引，也可以单独用 CREATE INDEX 或 ALTER TABLE 来为表增加索引。

  1. ALTER TABLE

    ALTER TABLE 用来创建普通索引、唯一索引、主键索引和全文索引

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    ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name (column_list);
    ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE (column_list);
    ALTER TABLE table_name ADD PRIMARY KEY (column_list);
    ALTER TABLE table_name ADD FULLTEXT (column_list);

    其中 table_name 是要增加索引名的表名，column_list 指出对哪些列进行索引，多列时各列之间使用半角逗号隔开。索引名 index_name 是可选的，如果不指定索引名称，MySQL 将根据第一个索引列自动指定索引名称，另外，ALTER TABLE 允许在单个语句中更改多个表，因此可以在同时创建多个索引。

  2. CREATE INDEX

    CREATE INDEX 可对表增加普通索引或唯一索引以及全文索引，但是不可以对表增加主键索引

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    CREATE INDEX index_name ON table_name (column_list);
    CREATE UNIQUE index_name ON table_name (column_list);
    CREATE FULLTEXT index_name ON table_name (column_list);

    table_name、index_name 和 column_list 具有与 ALTER TABLE 语句中相同的含义，索引名必须指定。另外，不能用 CREATE INDEX 语句创建 PRIMARY KEY 索引。

索引类型

  • 普通索引（INDEX）：适用于 name、email 等一般属性
  • 唯一索引（UNIQUE）：与普通索引类似，不同的是唯一索引要求索引字段值在表中是唯一的，这一点和主键索引类似，但是不同的是，唯一索引允许有空值。唯一索引一般适用于身份证号码、用户账号等不允许有重复的属性字段上。
  • 主键索引（PRIMARY KEY）：其实就是主键，一般在建表时就指定了，不需要额外添加。
  • 全文检索（FULLTEXT）：只适用于 VARCHAR 和 TEXT 类型的字段。

注意：全文索引和普通索引是有很大区别的，如果建立的是普通索引，一般会使用 LIKE 进行模糊查询，只会对查询内容前一部分有效，即只对前面不使用通配符的查询有效，如果前后都有通配符，普通索引将不会起作用。对于全文索引而言在查询时有自己独特的匹配方式，例如我们在对一篇文章的标题和内容进行全文索引时：

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ALTER TABLE article ADD FULLTEXT ('title', 'content'); 
# 在进行检索时就需要使用如下的语法进行检索：
SELECT * FROM article WHERE MATCH('title', 'content') AGAINST ('查询字符串');

在使用全文检索时的注意事项：

MySQL 自带的全文索引只能用于数据库引擎为 MyISAM 的数据表，如果是其他数据引擎，则全文索引不会生效。此外，MySQL 自带的全文索引只能对英文进行全文检索，目前无法对中文进行全文检索。如果需要对包含中文在内的文本数据进行全文检索，我们需要采用 Sphinx/Coreseek 技术来处理中文。另外使用 MySQL 自带的全文索引时，如果查询字符串的长度过短将无法得到期望的搜索结果。MySQL 全文索引所能找到的词默认最小长度为 4 个字符。另外，如果查询的字符串包含停止词，那么该停止词将会被忽略。

组合索引

组合索引又称多列索引，就是建立索引时指定多个字段属性。有点类似于字典目录，比如查询 guo 这个拼音的字时，首先查找 g 字母，然后在 g 的检索范围内查询第二个字母为 u 的列表，最后在 u 的范围内查找最后一个字母为 o 的字。比如组合索引 (a,b,c)，abc 都是排好序的，在任意一段 a 的下面 b 都是排好序的，任何一段 b 下面 c 都是排好序的。

组合索引的生效原则是：从前往后依次使用生效，如果中间某个索引没有使用，那么断点前面的索引部分起作用，断点后面的索引没有起作用。

造成断点的原因：

  • 前边的任意一个索引没有参与查询，后边的全部不生效。
  • 前边的任意一个索引字段参与的是范围查询，后面的不会生效。
  • 断点跟索引字字段在 SQL 语句中的位置前后无关，只与是否存在有关。

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(0) SELECT * FROM mytable WHERE a=3 AND b=45 AND c=5 ...
# 这种三个索引顺序使用中间没有断点，全部发挥作用
(1) SELECT * FROM mytable WHERE a=3 AND c=5 ...
# 这种情况下 b 就是断点，a 发挥了效果，c 没有效果
(2) SELECT * FROM mytable WHERE b=3 AND c=4 ...
# 这种情况下 a 就是断点，在 a 后面的索引都没有发挥作用，这种写法联合索引没有发挥任何效果
(3) SELECT * FROM mytable WHERE b=45 AND a=3 AND c=5 ...
# 这个跟第一个一样，全部发挥作用，abc 只要用上了就行，跟写的顺序无关

(a,b,c) 三个列上加了联合索引（是联合索引，不是在每个列上单独加索引）而是建立了 a, (a,b), (a,b,c)三个索引，另外 (a,b,c) 多列索引和 (a,c,b) 是不一样的。

具体实例可以说明：

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(0) SELECT * FROM mytable WHERE a=3 AND b=5 AND c=4;
# abc 三个索引都在 WHERE 条件里面用到了，而且都发挥了作用
(1) SELECT * FROM mytable WHERE c=4 AND b=6 AND a=3;
# 这条语句为了说明 组合索引与在 SQL 中的位置先后无关，WHERE 里面的条件顺序在查询之前会被 MySQL 自动优化，效果跟上一句一样
(2) SELECT * FROM mytable WHERE a=3 AND c=7;
# a 用到索引，b 没有用，所以 c 是没有用到索引效果的
(3) SELECT * FROM mytable WHERE a=3 AND b>7 AND c=3;
# a 用到了，b 也用到了，c 没有用到，这个地方 b 是范围值，也算断点，只不过自身用到了索引
(4) SELECT * FROM mytable WHERE b=3 AND c=4;
# 因为 a 索引没有使用，所以这里 bc 都没有用上索引效果
(5) SELECT * FROM mytable WHERE a>4 AND b=7 AND c=9;
# a 用到了 b 没有使用，c 没有使用
(6) SELECT * FROM mytable WHERE a=3 ORDER BY b;
# a 用到了索引，b 在结果排序中也用到了索引的效果，前面说了，a 下面任意一段的 b 是排好序的
(7) SELECT * FROM mytable WHERE a=3 ORDER BY c;
# a 用到了索引，但是这个地方 c 没有发挥排序效果，因为中间断点了，使用 EXPLAIN 可以看到 filesort
(8) SELECT * FROM mytable WHERE b=3 ORDER BY a;
# b 没有用到索引，排序中 a 也没有发挥索引效果

注意：在查询时，MySQL 只能使用一个索引，如果建立的是多个单列的普通索引，在查询时会根据查询的索引字段，从中选择一个限制最严格的单例索引进行查询。别的索引都不会生效。

查看索引

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SHOW INDEX FROM tblname;
SHOW KEYS FROM tblname;

删除索引

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DORP INDEX IndexName ON tab_name；

注意：不能使用索引的情况

对于普通索引而言在使用 LIKE 进行通配符模糊查询时，如果首尾之间都使用了通配符，索引时无效的。

假设查询内容的关键词为 abc：

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SELECT * FROM tab_name WHERE index_column LIKE 'abc%'; # 索引是有效的
SELECT * FROM tab_name WHERE index_column LIKE '%abc'; # 索引是无效的
SELECT * FROM tab_name WHERE index_column LIKE '%abc%'; # 索引是无效的

当检索的字段内容比较大而且检索内容前后部分都不确定的情况下，可以改为全文索引，并使用特定的检索方式。

在 JOIN 表的时候使用相当类型的列并将其索引

如果在程序中有很多 JOIN 查询，应该保证两个表中 JOIN 的字段时被建立过索引的。这样 MySQL 内部会启动优化 JOIN 的 SQL 语句的机制。

注意：这些被用来 JOIN 的字段，应该是相同类型的。例如：如果要把 DECIMAL 字段和一个 INT 字段 JOIN 在一起，MySQL 就无法使用它们的索引。对于那些 STRING 类型，还需要有相同的字符集才行（两个表的字符集有可能不一样）。

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SELECT company_name
FROM users
LEFT JOIN companies
ON (users.state = companies.state)
WHERE users.id = "user_id"

两个 state 字段应该是被建过索引的，而且应该是相当的类型，相同的字符集。

切记不要使用 ORDER BY RAND()

如果你真的想把返回的数据行打乱了，你有 N 种方法可以达到这个目的。这样使用只让你的数据库的性能呈指数级的下降。这里的问题是：MySQL 会不得不去执行 RAND() 函数（很耗 CPU 时间），而且这是为了每一行记录去记行，然后再对其排序。就算是你用了 Limit 1 也无济于事（因为要排序）。

避免使用 SELECT *

从数据库里读出越多的数据，那么查询就会变得越慢。并且，如果我们的数据库服务器和 web 服务器是两台独立的服务器的话，这还会增加网络传输的负载。所以，我们应该养成一个需要什么就取什么的好的习惯。

Hibernate 性能方面就会差，它不用 *，但它将整个表的所有字段全查出来。

永远为每张表设置一个 ID 主键

我们应该为数据库里的每张表都设置一个 ID 做为其主键，而且最好的是一个 INT 型的（推荐使用 UNSIGNED），并设置上自动增加的 AUTO_INCREMENT 标志。就算是我们 users 表有一个主键叫 email 的字段，我们也别让它成为主键。使用 VARCHAR 类型来当主键会使用得性能下降。

另外，在我们的程序中，我们应该使用表的 ID 来构造我们的数据结构。而且，在 MySQL 数据引擎下，还有一些操作需要使用主键，在这些情况下，主键的性能和设置变得非常重要，比如，集群，分区 ...。在这里，只有一个情况是例外，那就是“关联表”的“外键”，也就是说，这个表的主键，通过若干个别的表的主键构成。我们把这个情况叫做“外键”。比如：有一个“学生表”有学生的 ID，有一个“课程表”有课程 ID，那么，“成绩表”就是“关联表”了，其关联了学生表和课程表，在成绩表中，学生 ID 和课程 ID 叫“外键”其共同组成主键。

可以使用 ENUM 则不用 VARCHAR

ENUM 类型是非常快和紧凑的。在实际上，其保存的是 TINYINT，但其外表上显示为字符串。这样一来，用这个字段来做一些选项列表变得相当的完美。如果我们有一个字段，比如“性别”，“国家”，“民族”，“状态”或“部门”，我们知道这些字段的取值是有限而且固定的，那么，我们应该使用 ENUM 而不是 VARCHAR。

尽可能的不要赋值为 NULL

如果不是特殊情况，尽可能的不要使用 NULL。在 MySQL 中对于 INT 类型而言，EMPTY 是 0，而 NULL 是空值。而在 Oracle 中 NULL 和 EMPTY 的字符串是一样的。NULL 也需要占用存储空间，并且会使我们的程序判断时更加复杂。现实情况是很复杂的，依然会有些情况下，我们需要使用 NULL 值。

下面摘自 MySQL 的文档：

NULL columns require additional space in the row to record whether their values are NULL. For MyISAM tables, each NULL column takes one bit extra, rounded up to the nearest byte.

固定长度的表会更快

如果表中的所有字段都是“固定长度”的，整个表会被认为是 static 或 fixed-length。例如，表中没有如下类型的字段：VARCHAR，TEXT，BLOB。只要我们包括了其中一个这些字段，那么这个表就不是“固定长度静态表”了，这样，MySQL 引擎会用另一种方法来处理。

固定长度的表会提高性能，因为 MySQL 搜寻得会更快一些，因为这些固定的长度是很容易计算下一个数据的偏移量的，所以读取的自然也会很快。而如果字段不是定长的，那么，每一次要找下一条的话，需要程序找到主键。并且，固定长度的表也更容易被缓存和重建。不过，唯一的副作用是，固定长度的字段会浪费一些空间，因为定长的字段无论我们用不用，他都是要分配那么多的空间。另外在取出值的时候要使用 trim 去除空格。

垂直分割

“垂直分割”是一种把数据库中的表按列变成几张表的方法，这样可以降低表的复杂度和字段的数目，从而达到优化的目的。

拆分大的 DELETE 或 INSERT 语句

如果我们需要在一个在线的网站上去执行一个大的 DELETE 或 INSERT 查询，我们需要非常小心，要避免我们的操作让我们的整个网站停止响应。因为这两个操作是会锁表的，表一锁住了，别的操作都进不来了。

Apache 会有很多的子进程或线程。所以，其工作起来相当有效率，而我们的服务器也不希望有太多的子进程，线程和数据库链接，这是极大的占服务器资源的事情，尤其是内存。如果我们把我们的表锁上一段时间，比如 30 秒钟，那么对于一个有很高访问量的站点来说，这 30 秒所积累的访问进程/线程，数据库链接，打开的文件数，可能不仅仅会让我们的 web 服务 Crash，还可能会让我们的整台服务器马上挂了。所以在使用时使用 LIMIT 控制数量操作记录的数量。

越小的列会越快

对于大多数的数据库引擎来说，硬盘操作可能是最重大的瓶颈。所以，把我们的数据变得紧凑会对这种情况非常有帮助，因为这减少了对硬盘的访问。参看 MySQL 的文档 Storage Requirements 查看所有的数据类型。

如果一个表只会有几列（比如说字典表，配置表），那么，我们就没有理由使用 INT 来做主键，使用 MEDIUMINT, SMALLINT 或是更小的 TINYINT 会更经济一些。如果我们不需要记录时间，使用 DATE 要比 DATETIME 好得多。

选择正确的存储引擎

在 MySQL 中有两个存储引擎 MyISAM 和 InnoDB,每个引擎都有利有弊。

MyISAM 适合于一些需要大量查询的应用，但是对于大量写操作的支持不是很好。甚至一个 UPDATE 语句就会进行锁表操作，这时读取这张表的所有进程都无法进行操作直至写操作完成。另外 MyISAM 对于 SELECT COUNT(*) 这类的计算是超快无比的。InnoDB 的趋势会是一个非常复杂的存储引擎，对于一些小的应用，它会比 MyISAM 还慢。它支持“行锁”，于是在写操作比较多的时候，会更优秀。并且，他还支持更多的高级应用，比如：事务。

MyISAM 是 MySQL5.5 版本以前默认的存储引擎，基于传统的 ISAM 类型，支持 B-Tree，全文检索，但是不是事务安全的，而且不支持外键。不具有原子性。支持锁表。

InnoDB 是事务型引擎，支持 ACID 事务（实现 4 种事务隔离机制）、回滚、崩溃恢复能力、行锁。以及提供与 Oracle 一致的不加锁的读取方式。InnoDB 存储表和索引在一个表空间中，表空间可以包含多个文件。

MyISAM 和 InnoDB 比较，如下表格所示：

 MyISAMInnoDB
事务不支持支持
数据行锁定不支持，只有表锁定支持
外键约束不支持支持
表空间大小相对小相对大
全文索引支持不支持
关注点性能（SELECT）事务

注意：

  • 对于 Linux 版本的 MySQL 配置文件在 /etc/my.cnf 中
  • 在 5.5 之后默认的存储引擎是 INNODB
  • 可以单独进行修改也可以在创建表时设置

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    ALTER TABLE tab_name ENGINE INNODB;

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    CREATE TABLE IF NOT EXISTS tab_name(
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

小心永久链接

“永久链接”的目的是用来减少重新创建 MySQL 链接的次数。当一个链接被创建了，它会永远处在连接的状态，就算是数据库操作已经结束了。而且，自从我们的 Apache 开始重用它的子进程后——也就是说，下一次的 HTTP 请求会重用 Apache 的子进程，并重用相同的 MySQL 链接。

而且，Apache 运行在极端并行的环境中，会创建很多很多的了进程。这就是为什么这种“永久链接”的机制工作不好的原因。在我们决定要使用“永久链接”之前，我们需要好好地考虑一下我们的整个系统的架构。