1. 簡介

在Web應用程序體系架構中，數(shù)據持久層（通常是一個關系數(shù)據庫）是關鍵的核心部分，它對系統(tǒng)的性能有非常重要的影響。MySQL是目前使用最多的開源數(shù)據庫，但是MySQL數(shù)據庫的默認設置性能非常的差，僅僅是一個玩具數(shù)據庫。因此在產品中使用MySQL數(shù)據庫必須進行必要的優(yōu)化。
優(yōu)化是一個復雜的任務，本文描述MySQL相關的數(shù)據庫設計和查詢優(yōu)化，服務器端優(yōu)化，存儲引擎優(yōu)化。

2. 數(shù)據庫設計和查詢優(yōu)化
在MySQL Server性能調優(yōu)中，首先要考慮的就是Database Schema設計，這一點是非常重要的。一個糟糕的Schema設計即使在性能調優(yōu)的MySQL Server上運行，也會表現(xiàn)出很差的性能；和Schema相似，查詢語句的設計也會影響MySQL的性能，應該避免寫出低效的SQL查詢。這一節(jié)將詳細討論這兩方面的優(yōu)化。

2.1 Schema Design
Schema的優(yōu)化取決于將要運行什么樣的query，不同的query會有不同的Schema優(yōu)化方案。2.2節(jié)將介紹Query Design的優(yōu)化。Schema設計同樣受到預期數(shù)據集大小的影響。Schema設計時主要考慮：標準化，數(shù)據類型，索引。

2.1.1 標準化

標準化是在數(shù)據庫中組織數(shù)據的過程。其中包括，根據設計規(guī)則創(chuàng)建表并在這些表間建立關系；通過取消冗余度與不一致相關性，該設計規(guī)則可以同時保護數(shù)據并提高數(shù)據的靈活性。通常數(shù)據庫標準化是讓數(shù)據庫設計符合某一級別的范式，通常滿足第三范式即可。也有第四范式（也稱為 Boyce Codd范式，BCNF)）與第五范式存在，但是在實際設計中很少考慮。忽視這些規(guī)則可能使得數(shù)據庫的設計不太完美，但這不應影響功能。
標準化的特點：

1) 所有的“對象”都在它自己的table中，沒有冗余。
2) 數(shù)據庫通常由E-R圖生成。
3) 簡潔，更新屬性通常只需要更新很少的記錄。
4) Join操作比較耗時。
5) Select，sort優(yōu)化措施比較少。
6) 適用于OLTP應用。

非標準化的特點：

1) 在一張表中存儲很多數(shù)據，數(shù)據冗余。
2) 更新數(shù)據開銷很大，更新一個屬性可能會更新很多表，很多記錄。
3) 在刪除數(shù)據是有可能丟失數(shù)據。
4) Select，order有很多優(yōu)化的選擇。
5) 適用于DSS應用。

標準化和非標準化都有各自的優(yōu)缺點，通常在一個數(shù)據庫設計中可以混合使用，一部分表格標準化，一部分表格保留一些冗余數(shù)據：

1) 對OLTP使用標準化，對DSS使用非標準化
2) 使用物化視圖。MySQL不直接支持該數(shù)據庫特性，但是可以用MyISAM表代替。
3) 冗余一些數(shù)據在表格中，例如將ref_id和name存在同一張表中。但是要注意更新問題。
4) 對于一些簡單的對象，直接使用value作為建。例如IP address等
5) Reference by PRIMARY/UNIQUE KEY。MySQL可以優(yōu)化這種操作，例如：

java 代碼
select city_name
from city,state
where state_id=state.id and state.code=‘CA'” converted to “select city_name from city where state_id=12

2.1.2 數(shù)據類型
最基本的優(yōu)化之一就是使表在磁盤上占據的空間盡可能小。這能帶來性能非常大的提升，因為數(shù)據小，磁盤讀入較快，并且在查詢過程中表內容被處理所占用的內存更少。同時，在更小的列上建索引，索引也會占用更少的資源。
可以使用下面的技術可以使表的性能更好并且使存儲空間最小：

1) 使用正確合適的類型，不要將數(shù)字存儲為字符串。
2) 盡可能地使用最有效(最小)的數(shù)據類型。MySQL有很多節(jié)省磁盤空間和內存的專業(yè)化類型。
3) 盡可能使用較小的整數(shù)類型使表更小。例如，MEDIUMINT經常比INT好一些，因為MEDIUMINT列使用的空間要少25%。
4) 如果可能，聲明列為NOT NULL。它使任何事情更快而且每列可以節(jié)省一位。注意如果在應用程序中確實需要NULL，應該毫無疑問使用它，只是避免 默認地在所有列上有它。
5) 對于MyISAM表，如果沒有任何變長列(VARCHAR、TEXT或BLOB列)，使用固定尺寸的記錄格式。這比較快但是不幸地可能會浪費一些空間。即使你已經用CREATE選項讓VARCHAR列ROW_FORMAT=fixed，也可以提示想使用固定長度的行。
6) 使用sample character set，例如latin1。盡量少使用utf-8，因為utf-8占用的空間是latin1的3倍。可以在不需要使用utf-8的字段上面使用latin1，例如mail，url等。

2.1.3 索引
所有MySQL列類型可以被索引。對相關列使用索引是提高SELECT操作性能的最佳途徑。使用索引應該注意以下幾點：

1) MySQL只會使用前綴，例如key(a, b) …where b=5 將使用不到索引。
2) 要選擇性的使用索引。在變化很少的列上使用索引并不是很好，例如性別列。
3) 在Unique列上定義Unique index。
4) 避免建立使用不到的索引。
5) 在Btree index中（InnoDB使用Btree），可以在需要排序的列上建立索引。
6) 避免重復的索引。
7) 避免在已有索引的前綴上建立索引。例如：如果存在index（a，b）則去掉index（a）。
8) 控制單個索引的長度。使用key（name（8））在數(shù)據的前面幾個字符建立索引。
9) 越是短的鍵值越好，最好使用integer。
10) 在查詢中要使用到索引（使用explain查看），可以減少讀磁盤的次數(shù)，加速讀取數(shù)據。
11) 相近的鍵值比隨機好。Auto_increment就比uuid好。
12) Optimize table可以壓縮和排序index，注意不要頻繁運行。
13) Analyze table可以更新數(shù)據。

2.2 Designing queries
查詢語句的優(yōu)化是一個Case by case的問題，不同的sql有不同的優(yōu)化方案，在這里我只列出一些通用的技巧。

1) 在有index的情況下，盡量保證查詢使用了正確的index。可以使用EXPLAIN select …查看結果，分析查詢。
2) 查詢時使用匹配的類型。例如select * from a where id=5， 如果這里id是字符類型，同時有index，這條查詢則使用不到index，會做全表掃描，速度會很慢。正確的應該是 … where id=”5” ，加上引號表明類型是字符。
3) 使用--log-slow-queries