面试官:工作中优化MySQL的手段有哪些?

MySQL 是面试中必问的模块,而 MySQL 中的优化内容又是常见的面试题,所以本文来看"工作中优化MySQL的手段有哪些?"。

工作中常见的 MySQL 优化手段分为以下五大类:

  1. 索引优化:确保高频查询字段有合适索引。
  2. SQL优化:减少全表扫描、避免不必要计算。
  3. 事务与锁优化:避免长事务、使用批量插入。
  4. 架构优化:数据量大时进行读写分离或分库分表。
  5. 硬件和配置优化:升级硬件和 MySQL 参数调优。

1.索引优化

索引优化包含以下内容:

  1. 高频字段需要创建索引:对于读多少写的场景,一定要创建正确的索引,避免全表扫描,提升查询效率。
  2. 避免索引失效 :在有索引的前提下,确保索引不会失效,因此需要避免一些导致索引失效的场景,例如以下这些:
    1. 联合索引未遵循最左匹配原则。
    2. 使用列运行或内置函数导致索引失效。
    3. like 查询未非前缀模糊查询。
    4. 隐私类型转换等。
  3. 避免回表查询:如果查询只需要索引字段,避免回表,例如以下示例:
sql 复制代码
-- 原始查询(需回表)
SELECT * FROM orders WHERE user_id = 100;
-- 优化为覆盖索引
ALTER TABLE orders ADD INDEX idx_user_status (user_id, status);
SELECT user_id, status FROM orders WHERE user_id = 100;

2.SQL优化

2.1 避免 SELECT *

只查询需要的字段,减少数据传输和内存占用:

sql 复制代码
-- 不推荐
SELECT * FROM products;
-- 推荐
SELECT id, name, price FROM products;

2.2 分页优化

大数据量分页时,避免 LIMIT 100000, 10,而是使用上次查询 ID 作为起始 ID 进行查询:

sql 复制代码
-- 原始分页(性能差)
SELECT * FROM logs ORDER BY id LIMIT 100000, 10;
-- 优化:使用游标分页(记录上一页最后一条的 id)
SELECT * FROM logs WHERE id>100000 ORDER BY id LIMIT 10;

2.3 JOIN 优化

  • 确保关联字段有索引,使用小表驱动大表。

【图片来源于网络,侵权可删】

例如以下示例:

sql 复制代码
-- 小表(emp)驱动大表(dept)
SELECT * FROM emp 
INNER JOIN dept ON emp.dept_id = dept.id;

3. 事务和锁优化

3.1 减少长事务

长事务会导致锁竞争和回滚段膨胀:

sql 复制代码
-- 不推荐:事务中包含耗时操作
BEGIN;
UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
-- 执行其他耗时操作...
COMMIT;
-- 推荐:尽快提交事务

3.2 批量操作优化

使用批量插入代替逐条插入:

sql 复制代码
-- 不推荐
INSERT INTO logs (msg) VALUES ('a');
INSERT INTO logs (msg) VALUES ('b');
-- 推荐
INSERT INTO logs (msg) VALUES ('a'), ('b');

4.架构优化

数据量比较大时,可采取以下措施:

  1. 读写分离:采用数据库的读写分离架构,将读操作和写操作分布到不同的数据库服务器上。这样可以减轻主数据库的负载,提高读操作的性能。在查询每个年龄段的用户时,可以将查询请求发送到从数据库上,从而提高查询的并发处理能力和响应速度。
  1. 分库分表:单表行数超过 500 万行或者单表容量超过 2GB,推荐进行分库分表。
  1. 分布式数据库:使用大数据下性能更好的分布式数据库,例如 TiDB 分布式数据库提升性能。

5.硬件和配置优化

5.1 数据库配置优化

  1. 调整缓存参数:增大 innodb_buffer_pool_size(建议分配 50%-80% 可用内存)以提高读取性能。
  2. 优化日志参数:增大 innodb_log_file_size 和 innodb_log_buffer_size,减少磁盘写入。

5.2 提升硬件配置

  1. 使用 SSD 硬盘:提升 IO 操作性能。
  2. 增加内存容量:足够的内存可以减少磁盘 I/O 操作。
  3. 选择多核处理器:多核 CPU 可以更好地支持高并发查询,提升系统的整体吞吐量。
  4. 升级网络设备:使用高速网络接口卡可以提高数据传输速度。

小结

MySQL 常见的优化手段包含 5 大类,索引优化、SQL 优化、事务和锁优化、架构优化和硬件及配置优化。你还知道哪些优化手段呢?欢迎评论区留下你的答案。

本文已收录到我的面试小站 www.javacn.site,其中包含的内容有:场景题、并发编程、MySQL、Redis、Spring、Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud、MyBatis、JVM、设计模式、消息队列等模块。

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