数据库优化渐进的过程,这些你都知道?

发表于:2019-1-11 10:59  作者:程序界小哥   来源:快资讯

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  大家在面试的时候经常会被问到数据库优化的问题,今天给大家总结了几点:
  第一阶段 优化sql和索引
  这才是调优的第一阶段啊,为什么呢?
  因为这一步成本最低啊,不需要加什么中间件。
  那步骤是什么样呢?我说个大概
  用慢查询日志定位执行效率低的SQL语句
  用explain分析SQL的执行计划
  确定问题,采取相应的优化措施,建立索引等
  第二阶段 使用缓存
  在优化sql无法解决问题的情况下,才考虑搭建缓存。毕竟你使用缓存的目的,就是将复杂的、耗时的、不常变的执行结果缓存起来,降低数据库的资源消耗。
  这里需要注意的是:搭建缓存后,系统的复杂性增加了。你需要考虑很多问题,比如:
  缓存和数据库一致性问题?(比如是更缓存,还是删缓存)
  缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩问题如何解决?是否有做缓存预热的必要。不过我猜,大部分中小公司应该都没考虑。
  第三阶段 读写分离
  缓存也搞不定的情况下,搞主从复制,上读写分离。在应用层,区分读写请求。或者利用现成的中间件mycat或者altas等做读写分离。
  需要注意的是,只要你敢说你用了主从架构,有三个问题,你要准备:
  1.主从的好处?
  回答:实现数据库备份,实现数据库负载均衡,提高数据库可用性
  2.主从的原理?
  回答:如图所示
  主库有一个log dump线程,将binlog传给从库
  从库有两个线程,一个I/O线程,一个SQL线程,I/O线程读取主库传过来的binlog内容并写入到relay log,SQL线程从relay log里面读取内容,写入从库的数据库。
  3.如何解决主从一致性?
  回答:这个问题,我不建议在数据库层面解决该问题。根据 CAP 定理,主从架构本来就是一种高可用架构,是无法满足一致性的。
  哪怕你采用同步复制模式或者半同步复制模式,都是弱一致性,并不是强一致性。所以,推荐还是利用缓存,来解决该问题。
  步骤如下:
  自己通过测试,计算主从延迟时间,建议mysql版本为5.7以后,因为mysql自5.7开始,多线程复制功能比较完善,一般能保证延迟在1s内。不过话说回来,mysql现在都出到8.x了,还有人用5.x的版本么。
  数据库的写操作,先写数据库,再写cache,但是有效期很短,就比主从延时的时间稍微长一点。
  读请求的时候,先读缓存,缓存存在则直接返回。如果缓存不存在(这时主从同步已经完成),再读数据库。
  第四阶段 利用分区表
  说句实在话,你们面试的时候,其实可以略过这个阶段。因为很多互联网公司都不建议用分区表,我自己也不太建议用分区表,采用这个分区表,坑太多。
  这里引用一下其他文章的回答:
  什么是mysql的分区表?
  回答:所有数据还在一个表中,但物理存储根据一定的规则放在不同的文件中。这个是mysql支持的功能,业务代码不需要改动,但是sql语句需要改动,sql条件需要带上分区的列。
  缺点
  分区键设计不太灵活,如果不走分区键,很容易出现全表锁
  在分区表使用ALTER TABLE … ORDER BY,只能在每个分区内进行order by。
  分区表的分区键创建索引,那么这个索引也将被分区。分区键没有全局索引一说。
  自己分库分表,自己掌控业务场景与访问模式,可控。分区表,研发写了一个sql,都不确定该去哪个分区查,不太可控。
  第五阶段 垂直拆分
  上面四个阶段都没搞定,就来垂直拆分了。垂直拆分的复杂度还是比水平拆分小的。将你的表,按模块拆分为不同的小表。大家应该都看过《大型网站架构演变之路》,这种类型的文章或者书籍,基本都有提到这一阶段。
  如果你有幸能够在什么运营商、银行等公司上班,你会发现他们一个表,几百个字段都是很常见的事情。所以,应该要进行拆分,拆分原则一般是如下三点:
  把不常用的字段单独放在一张表。
  把常用的字段单独放一张表
  经常组合查询的列放在一张表中(联合索引)。
  第六阶段 水平拆分
  水平拆分是最麻烦的一个阶段,拆分后会有很多的问题,我再强调一次,水平拆分一定是最最最最后的选择。从某种意义上,我觉得还不如垂直拆分。因为你用垂直拆分,分成不同模块后,发现单模块的压力过大,你完全可以给该模块单独做优化,例如提高该模块的机器配置等。如果是水平拆分,拆成两张表,代码需要变动,然后发现两张表还不行,再变代码,再拆成三张表的?水平拆分后,各模块间耦合性太强,成本太大,慎重。

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