作者:王帥
來源地址:https://yq.aliyun.com/articles/690978
使用阿里云rds for MySQL數據庫(就是.6版本),有個用戶上網記錄表6個月的數據量近2000萬,保留最近一年的數據量達到4000萬,查詢速度極慢,日常卡死。嚴重影響業務。
問題前提:老系統,當時設計系統的人大概是大學沒畢業,表設計和sql語句寫的不僅僅是垃圾,簡直無法直視。原開發人員都已離職,到我來維護,這就是傳說中的維護不了就跑路,然后我就是掉坑的那個!!!
我嘗試解決該問題,so,有個這個日志。
方案概述方案一:優化現有mysql數據庫。優點:不影響現有業務,源程序不需要修改代碼,成本最低。缺點:有優化瓶頸,數據量過億就玩完了。
方案二:升級數據庫類型,換一種100%兼容mysql的數據庫。優點:不影響現有業務,源程序不需要修改代碼,你幾乎不需要做任何操作就能提升數據庫性能,缺點:多花錢
方案三:一步到位,大數據解決方案,更換/nosql數據庫。優點:擴展性強,成本低,沒有數據容量瓶頸,缺點:需要修改源程序代碼
以上三種方案,按順序使用即可,數據量在億級別一下的沒必要換nosql,開發成本太高。三種方案我都試了一遍,而且都形成了落地解決方案。該過程心中慰問跑路的那幾個開發者一萬遍 :)
方案一詳細說明:優化現有mysql數據庫
跟阿里云數據庫大佬電話溝通 and 解決方案 and 問群里大佬,總結如下(都是精華):
1.數據庫設計和表創建時就要考慮性能
2.sql的編寫需要注意優化
3.分區
4.分表
5.分庫
1.數據庫設計和表創建時就要考慮性能
mysql數據庫本身高度靈活,造成性能不足,嚴重依賴開發人員能力。也就是說開發人員能力高,則mysql性能高。這也是很多關系型數據庫的通病,所以公司的dba通常工資巨高。
設計表時要注意:
1.表字段避免null值出現,null值很難查詢優化且占用額外的索引空間,推薦默認數字0代替null。
2.盡量使用INT而非,如果非負則加上(這樣數值容量會擴大一倍)監控mysql表的數據變化,當然能使用、、更好。
3.使用枚舉或整數代替字符串類型
4.盡量使用而非
5.單表不要有太多字段,建議在20以內
6.用整型來存IP
索引
1.索引并不是越多越好,要根據查詢有針對性的創建,考慮在WHERE和ORDER BY命令上涉及的列建立索引,可根據來查看是否用了索引還是全表掃描
2.應盡量避免在WHERE子句中對字段進行NULL值判斷,否則將導致引擎放棄使用索引而進行全表掃描
3.值分布很稀少的字段不適合建索引,例如"性別"這種只有兩三個值的字段
4.字符字段只建前綴索引
5.字符字段最好不要做主鍵
6.不用外鍵,由程序保證約束
7.盡量不用,由程序保證約束
8.使用多列索引時主意順序和查詢條件保持一致,同時刪除不必要的單列索引
簡言之就是使用合適的數據類型,選擇合適的索引
#選擇合適的數據類型
(1)使用可存下數據的最小的數據類型,整型 < date,time < char, < blob
(2)使用簡單的數據類型,整型比字符處理開銷更小,因為字符串的比較更復雜。如,int類型存儲時間類型,類型轉ip函數
(3)使用合理的字段屬性長度,固定長度的表會更快。使用enum、char而不是 (4)盡可能使用not null定義字段
(5)盡量少用text,非用不可最好分表
# 選擇合適的索引列
(1)查詢頻繁的列,在where,group by,order by,on從句中出現的列
(2)where條件中=,,in,以及like 字符串+通配符(%)出現的列
(3)長度小的列,索引字段越小越好,因為數據庫的存儲單位是頁,一頁中能存下的數據越多越好
(4)離散度大(不同的值多)的列,放在聯合索引前面。查看離散度,通過統計不同的列值來實現,count越大,離散程度越高:
原開發人員已經跑路,該表早已建立,我無法修改,故:該措辭無法執行,放棄!
2.sql的編寫需要注意優化
1.使用limit對查詢結果的記錄進行限定
2.避免 *,將需要查找的字段列出來
3.使用連接(join)來代替子查詢
4.拆分大的或語句
5.可通過開啟慢查詢日志來找出較慢的SQL
6.不做列運算: id WHERE age + 1 = 10,任何對列的操作都將導致表掃描,它包括數據庫教程函數、計算表達式等等,查詢時要盡可能將操作移至等號右邊
7.sql語句盡可能簡單:一條sql只能在一個cpu運算;大語句拆小語句,減少鎖時間;一條大sql可以堵死整個庫
8.OR改寫成IN:OR的效率是n級別,IN的效率是log(n)級別,in的個數建議控制在200以內
9.不用函數和觸發器,在應用程序實現
10.避免%xxx式查詢
11.少用JOIN
12.使用同類型進行比較,比如用'123'和'123'比,123和123比
13.盡量避免在WHERE子句中使用!=或操作符,否則將引擎放棄使用索引而進行全表掃描
14.對于連續數值,使用不用IN: id FROM t WHERE num 1 AND 5
15.列表數據不要拿全表,要使用LIMIT來分頁,每頁數量也不要太大
原開發人員已經跑路,程序已經完成上線,我無法修改sql,故:該措辭無法執行,放棄!引擎
引擎
目前廣泛使用的是和兩種引擎:
引擎是MySQL 5.1及之前版本的默認引擎,它的特點是:
1.不支持行鎖,讀取時對需要讀到的所有表加鎖,寫入時則對表加排它鎖
2.不支持事務
3.不支持外鍵
4.不支持崩潰后的安全恢復
5.在表有讀取查詢的同時,支持往表中插入新紀錄
6.支持BLOB和TEXT的前500個字符索引,支持全文索引
7.支持延遲更新索引,極大提升寫入性能
8.對于不會進行修改的表,支持壓縮表,極大減少磁盤空間占用
在MySQL 5.5后成為默認索引,它的特點是:
1.支持行鎖,采用MVCC來支持高并發
2.支持事務
3.支持外鍵
4.支持崩潰后的安全恢復
5.不支持全文索引
總體來講,適合密集型的表,而適合和密集型的表
速度可能超快,占用存儲空間也小,但是程序要求事務支持,故是必須的,故該方案無法執行,放棄!
3.分區
MySQL在5.1版引入的分區是一種簡單的水平拆分,用戶需要在建表的時候加上分區參數,對應用是透明的無需修改代碼
對用戶來說,分區表是一個獨立的邏輯表,但是底層由多個物理子表組成,實現分區的代碼實際上是通過對一組底層表的對象封裝,但對SQL層來說是一個完全封裝底層的黑盒子。MySQL實現分區的方式也意味著索引也是按照分區的子表定義,沒有全局索引
用戶的SQL語句是需要針對分區表做優化,SQL條件中要帶上分區條件的列,從而使查詢定位到少量的分區上,否則就會掃描全部分區,可以通過 來查看某條SQL語句會落在那些分區上,從而進行SQL優化,我測試,查詢時不帶分區條件的列,也會提高速度,故該措施值得一試。
分區的好處是:
1.可以讓單表存儲更多的數據
2.分區表的數據更容易維護,可以通過清楚整個分區批量刪除大量數據,也可以增加新的分區來支持新插入的數據。另外,還可以對一個獨立分區進行優化、檢查、修復等操作
3.部分查詢能夠從查詢條件確定只落在少數分區上,速度會很快
4.分區表的數據還可以分布在不同的物理設備上,從而搞笑利用多個硬件設備
5.可以使用分區表賴避免某些特殊瓶頸,例如單個索引的互斥訪問、ext3文件系統的inode鎖競爭
6.可以備份和恢復單個分區
分區的限制和缺點:
1.一個表最多只能有1024個分區
2.如果分區字段中有主鍵或者唯一索引的列,那么所有主鍵列和唯一索引列都必須包含進來
3.分區表無法使用外鍵約束
4.NULL值會使分區過濾無效
5.所有分區必須使用相同的存儲引擎
分區的類型:
1.RANGE分區:基于屬于一個給定連續區間的列值,把多行分配給分區
2.LIST分區:類似于按RANGE分區,區別在于LIST分區是基于列值匹配一個離散值集合中的某個值來進行選擇
3.HASH分區:基于用戶定義的表達式的返回值來進行選擇的分區,該表達式使用將要插入到表中的這些行的列值進行計算。這個函數可以包含MySQL中有效的、產生非負整數值的任何表達式
4.KEY分區:類似于按HASH分區,區別在于KEY分區只支持計算一列或多列,且MySQL服務器提供其自身的哈希函數。必須有一列或多列包含整數值
5.具體關于mysql分區的概念請自行或查詢官方文檔,我這里只是拋磚引玉了。
我首先根據月份把上網記錄表RANGE分區了12份,查詢效率提高6倍左右,效果不明顯,故:換id為HASH分區,分了64個分區,查詢速度提升顯著。問題解決!
結果如下: BY HASH (id) 64
count() from ; --行記錄
/ 受影響行數: 0 已找到記錄: 1 警告: 0 持續時間 1 查詢: 5.734 sec. /
* from where month() =11 limit 10;
/ 受影響行數: 0 已找到記錄: 10 警告: 0 持續時間 1 查詢: 0.719 sec. */
4.分表
分表就是把一張大表,按照如上過程都優化了,還是查詢卡死,那就把這個表分成多張表,把一次查詢分成多次查詢,然后把結果組合返回給用戶。
分表分為垂直拆分和水平拆分,通常以某個字段做拆分項。比如以id字段拆分為100張表: 表名為
但:分表需要修改源程序代碼,會給開發帶來大量工作,極大的增加了開發成本,故:只適合在開發初期就考慮到了大量數據存在,做好了分表處理,不適合應用上線了再做修改,成本太高!!!而且選擇這個方案,都不如選擇我提供的第二第三個方案的成本低!故不建議采用。
5.分庫
把一個數據庫分成多個,建議做個讀寫分離就行了,真正的做分庫也會帶來大量的開發成本,得不償失!不推薦使用。
方案二詳細說明:升級數據庫,換一個100%兼容mysql的數據庫
mysql性能不行,那就換個。為保證源程序代碼不修改,保證現有業務平穩遷移,故需要換一個100%兼容mysql的數據庫。
開源選擇
1.tiDB //tidb
2. /
3.開源數據庫會帶來大量的運維成本且其工業品質和MySQL尚有差距,有很多坑要踩,如果你公司要求必須自建數據庫,那么選擇該類型產品。
云數據選擇
1.阿里云
//?spm=a2c4g...47.
官方介紹語: 是阿里云自研的下一代關系型分布式云原生數據庫,100%兼容MySQL,存儲容量最高可達 100T,性能最高提升至 MySQL 的 6 倍。 既融合了商業數據庫穩定、可靠、高性能的特征,又具有開源數據庫簡單、可擴展、持續迭代的優勢,而成本只需商用數據庫的 1/10。
我開通測試了一下,支持免費mysql的數據遷移,無操作成本,性能提升在10倍左右,價格跟rds相差不多,是個很好的備選解決方案!
1.阿里云
2.淘寶使用的,扛得住雙十一,性能卓著,但是在公測中,我無法嘗試,但值得期待
3.阿里云 for MySQL (原)
//?spm=a2c4g...54.
官方介紹:云數據庫 for MySQL (原名)是同時支持海量數據在線事務(OLTP)和在線分析(OLAP)的HTAP( / )關系型數據庫。
我也測試了一下,是一個olap和oltp兼容的解決方案,但是價格太高,每小時高達10塊錢,用來做存儲太浪費了,適合存儲和分析一起用的業務。
1.騰訊云DCDB
//
官方介紹:DCDB又名TDSQL,一種兼容MySQL協議和語法,支持自動水平拆分的高性能分布式數據庫——即業務顯示為完整的邏輯表,數據卻均勻的拆分到多個分片中;每個分片默認采用主備架構,提供災備、恢復、監控、不停機擴容等全套解決方案,適用于TB或PB級的海量數據場景。
騰訊的我不喜歡用,不多說。原因是出了問題找不到人,線上問題無法解決頭疼!但是他價格便宜,適合超小公司,玩玩。
方案三詳細說明:去掉mysql,換大數據引擎處理數據
數據量過億了,沒得選了,只能上大數據了。
開源解決方案
家族。hbase/hive懟上就是了。但是有很高的運維成本,一般公司是玩不起的,沒十萬投入是不會有很好的產出的!
云解決方案
這個就比較多了,也是一種未來趨勢,大數據由專業的公司提供專業的服務,小公司或個人購買服務,大數據就像水/電等公共設施一樣,存在于社會的方方面面。
國內做的最好的當屬阿里云。
我選擇了阿里云的配合,使用超級舒服,按量付費,成本極低。
可以理解為開源的Hive,提供sql//ai算法/腳本/shell腳本等方式操作數據,數據以表格的形式展現,以分布式方式存儲,采用定時任務和批處理的方式處理數據。提供了一種工作流的方式管理你的數據處理任務和調度監控。
當然你也可以選擇阿里云hbase等其他產品,我這里主要是離線處理,故選擇,基本都是圖形界面操作,大概寫了300行sql,費用不超過100塊錢就解決了數據處理問題。
想要成為中高級phper, shell 腳本是需要掌握的,它有助于你在工作環境中自動完成很多任務。
如下是一些面試過程中,經常會遇到的 shell 腳本面試問題及解答:
Q:1 Shell腳本是什么、它是必需的嗎?
答:一個Shell腳本是一個文本文件,包含一個或多個命令。作為系統管理員,我們經常需要使用多個命令來完成一項任務,我們可以添加這些所有命令在一個文本文件(Shell腳本)來完成這些日常工作任務。
Q:2 什么是默認登錄shell,如何改變指定用戶的登錄shell
答:在Linux操作系統監控mysql表的數據變化,“/bin/bash”是默認登錄shell,是在創建用戶時分配的。使用chsh命令可以改變默認的shell。示例如下所示:
# chsh <用戶名> -s <新shell>
# chsh linuxtechi -s /bin/sh
Q:3 可以在shell腳本中使用哪些類型的變量?
答:在shell腳本,我們可以使用兩種類型的變量:
系統變量是由系統系統自己創建的。這些變量通常由大寫字母組成,可以通過“set”命令查看。
用戶變量由系統用戶來生成和定義,變量的值可以通過命令“echo $”查看。
Q:4 如何將標準輸出和錯誤輸出同時重定向到同一位置?
答:這里有兩個方法來實現:
方法一:
2>&1 (如# ls /usr/share/doc > out.txt 2>&1 )
方法二:
&> (如# ls /usr/share/doc &> out.txt )
Q:5 shell腳本中“if”語法如何嵌套?
答:基礎語法如下:
if [ 條件 ]
then
命令1
命令2
…..
else
if [ 條件 ]
then
命令1
命令2
….
else
命令1
命令2
…..
fi
fi
Q:6 shell腳本中“$?”標記的用途是什么?
答:在寫一個shell腳本時,如果你想要檢查前一命令是否執行成功,在if條件中使用“$?”可以來檢查前一命令的結束狀態。簡單的例子如下:
root@localhost:~# ls /usr/bin/shar
/usr/bin/shar
root@localhost:~# echo $?
0
如果結束狀態是0,說明前一個命令執行成功。
root@localhost:~# ls /usr/bin/share
ls: cannot access /usr/bin/share: No such file or directory
root@localhost:~# echo $?
2
如果結束狀態不是0,說明命令執行失敗。
Q:7 在shell腳本中如何比較兩個數字 ?
答:在if-then中使用測試命令( -gt 等)來比較兩個數字,例子如下:
#!/bin/bash
x=10
y=20
if [ $x -gt $y ]
then
echo “x is greater than y”
else
echo “y is greater than x”
fi
Q:8 shell腳本中break命令的作用 ?
答:break命令一個簡單的用途是退出執行中的循環。我們可以在while和until循環中使用break命令跳出循環。
Q:9 shell腳本中命令的作用 ?
答:命令不同于break命令,它只跳出當前循環的迭代,而不是整個循環。命令很多時候是很有用的,例如錯誤發生,但我們依然希望繼續執行大循環的時候。
Q:10 告訴我shell腳本中Case語句的語法 ?
答:基礎語法如下:
case 變量 in
值1)
命令1
命令2
…..
最后命令
!!
值2)
命令1
命令2
……
最后命令
;;
esac
Q:11 shell腳本中while循環語法 ?
答:如同for循環,while循環只要條件成立就重復它的命令塊。不同于for循環,while循環會不斷迭代,直到它的條件不為真。基礎語法:
while [ 條件 ]
do
命令…
done
Q:12 如何使腳本可執行 ?
答:使用chmod命令來使腳本可執行。例子如下:
# chmod a+x myscript.sh
Q:13 “#!/bin/bash”的作用 ?
答:#!/bin/bash是shell腳本的第一行,稱為釋伴()行。這里#符號叫做hash,而! 叫做 bang。它的意思是命令通過 /bin/bash 來執行。
Q:14 shell腳本中for循環語法 ?
答:for循環的基礎語法:
for 變量 in 循環列表
do
命令1
命令2
….
最后命令
done
Q:15 如何調試shell腳本 ?
答:使用'-x'參數(sh -x .sh)可以調試shell腳本。另一個種方法是使用‘-nv’參數( sh -nv .sh)。
Q:16 shell腳本如何比較字符串?
答:test命令可以用來比較字符串。測試命令會通過比較字符串中的每一個字符來比較。
Q:17 shell(bash) 中有哪些特殊的變量 ?
答:下面的表列出了 shell為命令行設置的特殊變量。
內建變量 解釋
$0 命令行中的腳本名字
$1 第一個命令行參數
$2 第二個命令行參數
….. …….
$9 第九個命令行參數
$# 命令行參數的數量
$* 所有命令行參數,以空格隔開
Q:18 在shell腳本中,如何測試文件 ?
答:test命令可以用來測試文件。基礎用法如下表格:
Test 用法

-d 文件名 如果文件存在并且是目錄,返回true
-e 文件名 如果文件存在,返回true
-f 文件名 如果文件存在并且是普通文件,返回true
-r 文件名 如果文件存在并可讀,返回true
-s 文件名 如果文件存在并且不為空,返回true
-w 文件名 如果文件存在并可寫,返回true
-x 文件名 如果文件存在并可執行,返回true
Q:19 在shell腳本中,如何寫入注釋 ?
答:注釋可以用來描述一個腳本可以做什么和它是如何工作的。每一行注釋以#開頭。例子如下:
#!/bin/bash
# This is a command
echo “I am logged in as $USER”
Q:20 如何讓 shell 就腳本得到來自終端的輸入?
答:read命令可以讀取來自終端(使用鍵盤)的數據。read命令得到用戶的輸入并置于你給出的變量中。例子如下:
# vi /tmp/test.sh
#!/bin/bash
echo ‘Please enter your name’
read name
echo “My Name is $name”
# ./test.sh
Please enter your name
LinuxTechi
My Name is LinuxTechi
Q:21 如何取消變量或取消變量賦值 ?
答:“unset”命令用于取消變量或取消變量賦值。語法如下所示:
# unset <變量名>
Q:22 如何執行算術運算 ?
答:有兩種方法來執行算術運算:
1.使用expr命令
# expr 5 + 2
2.用一個美元符號和方括號($[ 表達式 ])例如:
test=$[16 + 4] ; test=$[16 + 4]
Q:23 do-while語句的基本格式 ?
答:do-while語句類似于while語句,但檢查條件語句之前先執行命令(LCTT 譯注:意即至少執行一次。)。下面是用do-while語句的語法
do
{
命令
} while (條件)
Q:24 在shell腳本如何定義函數呢 ?
答:函數是擁有名字的代碼塊。當我們定義代碼塊,我們就可以在我們的腳本調用函數名字,該塊就會被執行。示例如下所示:
$ diskusage () { df -h ; }
譯注:下面是我給的shell函數語法,原文沒有
[ function ] 函數名 [()]
{
命令;
[return int;]
}
原文出處:linuxtechi
譯文鏈接:http://linux.cn/article-5311-1.html-
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