浅谈数据库性能的优化

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈数据库性能的优化 摘要：数据库性能取决于许多因 素，从数据库层面说，有表、查询、设 置，从硬件层面说有磁盘吞吐量、寻道 时间等。本文在普通的硬件条件下，从 软件方面对数据库优化进行了分析，主 要目标是降低 I/O 次数和 CPU 运算次数， 并以数据库 MySQL 为例进行分析。 中国论文网 /4/view-12747116.htm 关键词：I/O 次数 CPU 运算次数 MySQL SELECT 数据库性能取决于许多因素，从 数据库层面说，有表、查询、设置，从 硬件层面说有磁盘吞吐量、寻道时间等。 如果刚入门做数据库优化，可以从一些 准则和优化指南入手，通过查询的执行 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 时间来衡量效果；如果要成为专家，要 弄清楚数据库的内部运作机制，用 CPU 时间片和 I/O 操作数来衡量优化效果。 数据库层面的优化，普通用户通过现有 的软硬件配置的优化来提高性能；高级 用户可以自己修改数据库的代码、开发 自己的存储引擎，使用自制的高性能硬 件设备。下面就从硬件和软件两个层面 谈一下数据库性能的优化。 1 硬件层面的优化 随着数据库的存取量越来越大， 任何数据库应用都可能遇到硬件的瓶颈。 DBA 必需评估有无可能通过优化逻辑 和配置消除这些瓶颈，或者需要更多的 硬件资源，系统瓶颈一般产生在这四个 方面：磁盘寻道、磁盘读写、CPU、内 存。因此这四个方面可做如下优化： 1.1 磁盘寻道。磁盘找到要读写 的数据需要花费时间，现代硬盘的寻道 时间一般低于 10ms，所以我们理论上 1 秒钟可以做 100 次寻道。硬盘在这方 面的改进非常缓慢，单表也很难有优化 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 余地。优化寻道的简单方法是把数据分 布到两个或多个硬盘上。 1.2 磁盘读写。磁盘的磁头寻道 到正确的位置之后，接下来就是读写数 据，现代磁盘最少能达到 10-20MB/s 的 吞吐量。读写比寻道容易优化，因为可 以从几块硬盘并行的读（磁盘阵列） 。 1.3 CPU。当遇到 CPU 方面的 资源瓶颈的时候，可能由两个方面造成： 过多依赖数据库进行逻辑运算：对于 这种状况，最好的优化方式是将运算尽 可能从数据库端迁移到应用端，降低数 据库主机的计算量。如果从数据库端的 硬件来解决问题，一般要通过增加设备 CPU 数目（如果支持） ，或者是使用 CPU 能力更为高端的主机来替换老主机。 数据库逻辑 IO 太大：对于这类状况， 从硬件角度来说能做的就只有提升 CPU 处理能力。增加 CPU 数目（如果支持） ， 或换 CPU 更强劲的主机。但是在这之 前，建议先尝试从应用角度优化看看是 否能够尽量降低非必要请求或者是减少 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 每次请求的数据量。同时从数据库角度 针对 Schema 结构以及索引进行相应的 优化调整，尽可能让完成一次请求所需 要检索的数据量更小，从而达到降低逻 辑 IO 的目的。 1.4 内存。当 CPU 需要的数据比 CPU cache 更大时，主内存带宽就成了 瓶颈，内存成为瓶颈的情况较为罕见。 优化的方法是增加内存，加大可缓存的 数据量。这个方案能否达到效果取决于 系统热点数据的总量，毕竟内存的成本 也是比较高的，而且单台设备所能管理 的内存量也是有限的。 2 软件层面的优化 2.1 优化 SQL 语句。数据库程序 的核心逻辑通过 SQL 语句执行，有的 通过解析器直接执行，有的通过 API 提 交到后台程序。 2.2 优化 SELECT 语句。 SELECT 形式的查询执行了数据库中的 全部查询操作，不管是做动态网页还是 需要通宵执行的巨大报表，优化 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 SELECT 都是重中之重。SELECT 调优 技术也可以应用到“CREATE TABLE.AS SELECT”、 “INSERT INTO.SELECT”和 DELETE 语句的 WHERE 子句。这些语句在 SELECT 基 础上有附加的功能，读出查询结果之后 又附加了写操作。 2.3 优化查询的主要注意事项。 在 where 条件中用到的字段上简历索 引，可加快过滤和最后的检索速度。为 了避免磁盘空间的浪费，应建一个尽可 能小的索引去优化程序中用到的大部分 的查询。查询中用到的表要尽可能少， 最好单表查，大表尤其不要联查。尽 量使表统计信息更新，使优化器有足够 的信息找到一个最有效率的执行方案。 学习不同存储引擎的调优技术、索引 技术和配置。分别调用优化查询的每 一部分，比如：耗时的函数调用，要知 道在大查询操作中，这些函数可能被调 用上百万次。如果一个性能问题无法 通过简单的原则解决，就要通过查看 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 explain 命令来了解细节，以便调整索引， WHERE 语句，JOIN 语句等等。高级用 户在做每个查询的第一步就是 explain。调整 MySQL 用于缓存的内 存大小和设置，通过有效运用 InnoDB 的缓冲池、MyISAM 的键缓存和查询缓 存，重复查询可以更快执行，因为第二 次以及以后的查询可以直接从内存中读 取查询结果。即使一个查询已经通过 内存缓存优化过，仍有进一步优化的余 地，优化还可以使需要的内存更少，让 程序可以处理更多的并发用户，更大的 请求数量，而性能却不会明显下降。 处理锁问题，在同一时间内，查询速度 可能被其他存取表所影响。 2.4 SELECT 语句的速度。一般 来说，当你要优化“SELECT.WHERE” 第一反应应该想到的是加索引，当引用 多个表，使用连接（JOIN）和外键时， 索引尤为重要。可以通过 EXPLAIN 语