一、数据库事务机制
ACID描述
1、原子性Atomicity:事务通常由多个语句组成。原子性保证将每个事务视为一个"单元",该事务要么完全成功,要么完全失败
2、一致性Consistency:"一致"是指数据库中的数据是正确的,不存在矛盾。事务的一致性是指事务执行前后,数据都是正确的,不存在矛盾。如果执行后数据是矛盾的,事务就会回滚到执行前的状态(执行前是一致的)
3、隔离性Isolation:通常数据库会有多个事务同时执行,隔离可确保事务的并发执行不会相互干扰。
4、持久性Durability:持久性保证一旦事务被提交,即使在系统故障(例如,停电或崩溃)的情况下,事务也将保持提交状态
一致性详解:数据库事务一致性的理解_事务的一致性-CSDN博客
二、数据库锁机制
锁机制保证了数据库事务的ACID特性
表锁
行锁
查看锁情况: mysql8查看锁信息_Mysql_脚本之家
1、性能测试,涉及更新数据库的接口,比如修改用户头像,可能会因为锁,导致接口慢
2、性能测试,某个接口,比如注册,如果需要操作三个表,但是批量执行后,三个表更新的数据条数不一致,说明事务控制出了问题。------所以性能测试后要验证数据库中数据的一致性
三、数据库调优思路汇总
1、数据库出现瓶颈的现象:
1.1、资源使用率过高
CPU、网络资源、硬盘资源、内存
1.2、有慢查询日志
超过慢查询阈值long_query_time的增删改查语句
查询是否开启慢查询
show variables like '%slow_query_log%';
开启慢查询
set global slow_query_log='ON';
修改慢查询阈值(查过这个值的查询、更新会被记录到满查询log中)
set global long_query_time=1;
满查询日志
slow_query_log_file
注意:命令行可以,navicat会报错误
mysql> show variables like '%slow_query_log%';
+---------------------+-----------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+---------------------+-----------------------------------------+
| slow_query_log | OFF |
| slow_query_log_file | /var/lib/mysql/VM-100-3-centos-slow.log |
+---------------------+-----------------------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> set global slow_query_log='ON';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> show variables like '%slow_query_log%';
+---------------------+-----------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+---------------------+-----------------------------------------+
| slow_query_log | ON |
| slow_query_log_file | /var/lib/mysql/VM-100-3-centos-slow.log |
+---------------------+-----------------------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> set global long_query_time=1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> show variables like '%long_query_time%';
+-----------------+-----------+
| Variable_name | Value |
+-----------------+-----------+
| long_query_time | 10.000000 |
+-----------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)
2、调优------连接池
连接池过多------数据库压力大,处理变慢------资源使用率高------降低连接池数量
连接池过少------应用等待连接池释放消耗时间,导致程序响应慢------资源使用率低------增加连接池数量
3、调优------内存大小
内存大小变量:innodb_buffer_pool_size
可以修改该变量,调整大小,数据库一般独立部署运行,服务器的内存80%给到数据库
mysql> show variables like '%innodb_buffer_pool_size%';
+-------------------------+-----------+
| Variable_name | Value |
+-------------------------+-----------+
| innodb_buffer_pool_size | 134217728 |
+-------------------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql>
4、调优------SQL
4.1 查询调优
(1)尽量用到索引
未用到索引的情况
- 对应筛选条件 没建立索引,那就不会用到索引
-【数据量比较小】创建了索引不一定会用到索引,数据库本身有优化机制
如何查看表创建的索引 :show index from 表;
如何检测SQL语言用到索引
查看执行计划:EXPLAIN sql 语句
执行计划内容:
主要看Type字段,从上往下 --- 逐步变慢
索引最好的状态就是以下三种1)consts 单表中最多只有一个匹配行(主键或者唯一索引),在优化阶段即可读取到数据
2)ref 指的是使用普通的索引(normal index)
3)range 对索引进行范围检索
下面三种都比较慢type=index,索引物理文件全扫描,速度非常慢,这个 index 级别比较 range 还低,与全表扫描是小巫见大巫
(2)尽量避免查询不需要的数据查询需要的信息
避免:select *
实际业务场景,可能只需要记录的 部分字段
原因:查询不需要的数据 -- 占内存、网络带宽最终 影响 响应时间、吞吐量
(3)避免大量的表关联 join
一条SQL查询 涉及的表越多, SQL越慢
阿里巴巴 内部: 禁止出现 3张表以上的关联查询
(4)搜索场景严禁左模糊或者全模糊
like 模糊查询可能导致索引失效
右模糊走索引,左模糊、全模糊不走索引
右模糊 'aa%'
全模糊:'%aa%'
左模糊: '%aa'
(5)功能设计: 不论表大小,都要加上分页的参数
防止 后续数据库表数据增加,而产生性能问题
性能测试-- 针对未来的某个场景模拟 未来表数据增加之后,系统是否能够支撑
4.2 更新调优
非必要,不要主动锁数据
数据库 提供SQL语句,主动 锁表/锁记录
如果因为数据被锁,而导致 请求变慢 【监控 数据库 锁等待信息】
及时关闭事务事务 会导致 数据库 锁表/锁数据 情况
操作完数据库之后,没有及时 关闭事务,可能导致其他操作数据的变慢
大量更新可以用批处理业务场景
数据导入功能
数据批量删除/修改
数据库 -- 批量执行多条SQL语句
插入 -- values sql
5、调优------表结构
设计表的时候。就要考虑索引
数据量非常大的时候,创建索引是很慢的
创建索引也可能导致数据库变卡
表结构可以适当的做一些冗余
字段允许适当冗余,以提高查询性能,但必须考虑数据一致。冗余字段应遵循:
1)不是频繁修改的字段。
2)不是 varchar 超长字段,更不能是 text 字段。正例:商品类目名称使用频率高,字段长度短,名称基本一成不变,可在相关联的表中冗余存储类目名称,避免关联查询。
缺点: 字段修改的时候会涉及多个表很麻烦,而且占用更多空间 这就是性能优化的取舍
触发器、主外键,高并发下避免使用
触发器:当我们执行数据操作的时候, 触发数据库里面设定好的 存储过程的时候/用户自定义功能的执行
主外键:当进行数据变更的时候, 数据库会去额外进行主外键检测
主外键的目的:是为了确保数据的正确性 ,例如:员工表里面的 部门ID字段,和 部门表的ID字段 一一对应,数据的正确 应该交给 应用程序去维护(业务逻辑),而不是交给数据库,因为数据库的性能不高,删除部门之前,程序先查询部门下是否有员工。尽量少让数据库干活
表字段类型尽量和使用时需要的类型相匹配,避免无谓的类型转换
6、调优------集群架构
单台数据库服务器,在面临海量的数据,海量的请求情况下, 肯定是有上限
集群架构用多台服务器
部署多个数据库服务
从开发调用的角度,依然是像一台服务器去使用'
数据库服务器
分库分表 :每个数据库服务器上,有一张结构一样的表:
shardingsphere(数据库中间件):
官网:https://shardingsphere.apache.org/index_zh.html
虚拟数据库:本质上是数据库代理,需要依赖java环境
server.yaml:配置 虚拟数据库 用户名 和密码
config-sharding.yaml:真实操作的数据库信息、操作的规则
start.bat:启动,默认端口 3307
使用时,连接数据库代理,而不是 真实的数据库
注意事项: 这个软件也是需要单独部署,这个服务器也需要监控起来这个服务器的配置也需要比较高,所有的sql 都需要经过
它不做数据真实存储,只是 做SQL的分发,和 结果的合并
分库分表
一个表拆分为多个表,甚至放在不同的服务器
读写分离一个数据库 主服务器 负责 写入数据
读取数据的所有sql请求,由其他从服务器进行处理