結構化查詢語言（SQL）是在關聯式資料庫中管理資料的強大工具，為 MySQL、Postgres、Oracle、SQL Server 等廣泛使用的系統提供支援。
透過 SQL 語句，開發人員可以毫不費力地執行資料建立、更新和刪除等各種資料庫功能操作。
隨著資料量和技術複雜性的增加，最佳化 MySQL 資料庫對於提供無縫的終端使用者體驗和降低基礎設施成本至關重要。
在本教程中，我們將探討 MySQL 效能調優工具，這些工具可幫助資料庫專業人員識別瓶頸、審查查詢執行計劃並消除臆測。準備好釋放 MySQL 資料庫的全部潛能吧！
MySQL效能最佳化建議
最佳化資料庫效能和 MySQL 查詢執行對於最大限度地提高系統效能至關重要。然而，對於開發人員來說，SQL 調整可能既複雜又耗時，需要專業技術知識才能理解和編寫不同的執行計劃。
由於獨特的 SQL 語句面臨不確定的調整方法的挑戰，因此掌握資料庫效能調整在當今資料驅動的環境中至關重要。
MySQL效能最佳化的優勢
以下是 MySQL 效能調優的優勢：
- 成本最佳化：確定效能驅動因素可以避免過度配置，並透過合理調整伺服器規模來降低成本。最佳化後的 MySQL 配置可將伺服器 CPU 利用率最多降低 50%，從而降低運營成本。
- 提高效能：為最佳化 MySQL 查詢效能而調整資料庫，可提高效能並增強功能。
- 增強資料檢索：最佳化後的 MySQL 資料庫可加快資料檢索速度、減少延遲並改善整體使用者體驗。
- 減少任務負荷：經過適當調整的資料庫可降低不必要的任務負載，最佳化系統資源並提高效率。
- 最佳化資料儲存：從效能調整中獲得的洞察力有助於確定移動資料儲存或增加伺服器容量是否能提高效能以及提高多少。
- 提高可擴充套件性：最佳化效能可增強可擴充套件性，使資料庫能夠無縫管理不斷增長的資料負載，同時保持最佳效能水平。
- 提高查詢執行速度：經過良好調整的查詢執行時間平均可提高 70%。
- 更快的應用響應時間：經過最佳化的 MySQL 資料庫可將應用響應時間最多縮短 40%。
MySQL伺服器效能調優的9個技巧
最佳化 MySQL 效能對於確保資料庫高效執行至關重要，這將影響業務運營。
本節介紹一些 MySQL 效能調優技巧，您可以利用這些技巧提高 MySQL 查詢的速度和效率，降低資料庫故障風險，最佳化資料庫效能。
1. 使用索引策略最佳化MySQL效能
Source: devart
索引對於最佳化資料庫效能，尤其是縮短查詢執行時間至關重要。編寫能有效利用索引的查詢至關重要。應在經常查詢的列上建立索引，如主鍵或 JOIN 或 WHERE 子句中使用的列。
但是，過多的索引會降低寫入速度並增加磁碟空間使用量，從而對資料庫效能產生負面影響。因此，必須根據應用程式的要求有策略地建立索引，以避免過度索引並保持最佳效能。
2. 避免在謂詞中使用函式
如果列中預定義了某些函式，資料庫就不會使用索引。
例如
SELECT * FROM TABLE1 WHERE UPPER(COL1)='ABC'
由於使用了 UPPER() 函式，資料庫沒有使用 COL1 上的索引。如果在 SQL 中沒有辦法避免使用該函式，則必須建立新的基於函式的索引或在資料庫中生成自定義列，以提高效能。
3. 避免在謂詞開頭使用萬用字元 (%)
謂詞 LIKE ‘%abc’ 會導致全表掃描。例如
SELECT * FROM TABLE1 WHERE COL1 LIKE '%ABC'
在大多數情況下，這種萬用字元的使用會帶來很大的效能限制。
4. 避免在選擇子句中使用不必要的列
不要使用“SELECT *”，而應在 SELECT 子句中指定列來提高 MySQL 效能。因為不必要的列會給資料庫帶來額外負擔，降低資料庫效能和整個系統程序。
5. 使用內連線而不是外連線
Source: devart
只有在必要時才使用外連線。不必要地使用外連線不僅會限制資料庫效能，還會限制 MySQL 查詢最佳化選項，導致 SQL 語句執行速度變慢。
6. 僅在必要時使用DISTINCT和UNION
在沒有任何主要目的的情況下使用 UNION 和 DISTINCT 運算子會導致不必要的排序和 SQL 執行速度減慢。與其使用 UNION，不如使用 UNION ALL，這樣可以提高執行效率，更精確地提高 MySQL 效能。
7. 在何處使用ORDER BY
ORDER BY 關鍵字按預定義語句列對結果集進行排序。雖然該語句為資料庫管理員獲取排序資料帶來了優勢，但它也會對 SQL 執行的效能造成一定影響。因為查詢首先需要對資料進行排序，才能生成最終結果集，這就導致 SQL 執行過程中的操作有點複雜。
8. 如何加快MySQL查詢
Source: alibabacloud
關於子查詢，我能給你的最重要的建議是，至少在當前版本的 MySQL 中，你必須儘可能選擇連線。
子查詢是最佳化團隊緊張工作的主題，即將釋出的 MySQL 版本可能會對子查詢進行更多最佳化。
檢查哪些最佳化最終會出現在釋出的程式碼中，以及它們會帶來多大的不同。我想說的是，“首選連線 ”並不是面向未來的建議。伺服器正在變得越來越聰明，你必須告訴它如何做某事而不是返回什麼結果的情況越來越少。
9. 最佳化查詢
佇列從核心開始就會影響資料庫效能，並可能在你不知情的情況下進入你的應用程式資料庫。例如，如果您為特定專案設定了一個狀態，以便“相關程序”可以訪問它，那麼您就無意中建立了一個佇列。這樣做的結果是，在沒有任何主要原因的情況下，增加了訪問資源的額外載入時間。
Source: devart
佇列導致問題的主要原因有兩個。它們會將工作負載序列化，阻止任務的並行完成，而且往往會導致表中包含處理中的工作和已完成任務的歷史資料。這會增加應用程式的延遲，妨礙 MySQL 效能調整。
如果您的網站使用 WordPress 搭建，推薦閱讀針對 WordPress 網站的 MySQL 最佳化建議，當然本教程的技巧和建議也適用於 WordPress 網站資料庫。
保持MySQL最佳效能的安全措施
保持最佳 MySQL 效能的一個關鍵方面是實施強有力的安全措施。
隨著企業需要儲存和管理的資料量不斷增加，確保MySQL資料庫的最佳效能變得越來越重要。
要確保 MySQL 的最佳效能，就必須實施安全措施。讓我們詳細瞭解一下。
效能和安全簡介
效能和安全通常被認為是相互對立的目標，但如果配置正確，二者是可以兼得的。大多數與安全相關的效能問題都是由於 SSL/TLS 配置錯誤或日誌記錄過多造成的。以下是一些在保證強大安全性的同時實現最佳效能的方法：
SSL/TLS配置
- 評估 SSL 需求： 評估你的環境是否需要 SSL/TLS。如果在防火牆後面工作，內部連線可能不需要加密。
- 適當的會話快取大小： 確保 SSL 會話快取大小合適，將開銷降至最低。這會對連線吞吐量產生很大影響。
- 加密對效能的影響： 加密對安全性很重要，但會增加開銷。MySQL 的本地 SSL 支援會導致嚴重的效能下降，尤其是在連線建立期間。如果可能，請使用 SSH 隧道等外部加密技術。
使用者管理和訪問控制
- 分級訪問系統： 建立一個分層訪問系統，讓使用者扮演不同的角色：
- 管理員賬戶： 用於基本維護操作。
- 特定應用程式使用者： 範圍受限，以限制因賬戶被盜而可能造成的損失。
- 只讀賬戶： 用於報告目的，以避免無意中修改資料。
- 最小許可權原則： 只賦予使用者執行其工作所需的許可權，以限制未經授權的使用或資料洩漏的機會。
監控和審計
- 常規查詢日誌和審計日誌： 使用日誌跟蹤資料庫活動和安全相關事件。但要注意啟用這些日誌（尤其是常規查詢日誌）對效能的影響。
- 效能模式： 使用效能模式監控可能反映潛在安全威脅的效能指標，如意外查詢模式或資源使用峰值。
2. 防止SQL隱碼攻擊
SQL 注入攻擊是一種常見的網路攻擊，即在 MySQL 查詢中注入惡意 SQL 語句以獲得未經授權的訪問。這些攻擊會導致 MySQL 資料庫效能問題、崩潰甚至完全失效。因此，使用乾淨的使用者輸入和預編譯語句（如將使用者輸入與 SQL 程式碼分開的預編譯 SQL 語句）非常重要。
3. 確保資料完整性
資料完整性是保持 MySQL 最佳效能的關鍵。資料丟失會影響 MySQL 資料庫的效能，導致資料不一致或業務資訊丟失。實施安全措施（如確保資料完整性的備份和災難恢復計劃）至關重要。
MySQL效能調優：伺服器配置和硬體
資料庫執行需要四種基本資源。CPU、磁碟、記憶體和網路。如果其中任何一項功能不正常，最終都會影響資料庫伺服器，導致效能低下。
要正確理解基本資源，需要關注兩個特定領域，即選擇正確的硬體和排除硬體故障。
- 中央處理器：CPU 在資料庫中執行查詢和處理資料。為確保獲得最佳的 MySQL 效能，必須選擇具有高時鐘速度和多核心的 CPU。
- 記憶體：MySQL 資料庫在很大程度上依賴 RAM 來快取資料並在記憶體中執行操作。要提高 MySQL 效能，必須確保伺服器有足夠的 RAM 來適應資料庫的大小和工作量。
- 儲存：用於 MySQL 資料庫的儲存型別也會對效能產生重大影響。固態硬碟（SSD）通常比傳統硬碟（HDD）更快，可以提高 MySQL 資料庫的效能。
- 網路：MySQL 伺服器和客戶端之間網路連線的速度和可靠性也會影響效能。
- 伺服器配置：最後，伺服器配置也會對 MySQL 效能產生重大影響。配置 MySQL 以使用適當的緩衝區大小、執行緒池和其他設定，可以提高效能並減少磁碟訪問需求。
無論是 PHP 基準測試還是故障排除，都要始終檢查所有基本資源的效能。從質量上驗證它們的效能是否符合規範中的改進要求。定期進行這種稽覈可以快速解決出現的主要問題。
分頁查詢
有分頁功能的應用程式會給伺服器帶來壓力，因為它們經常以不使用索引的方式對資料進行分組和排序，並使用 LIMIT 和偏移量來生成和丟棄行，從而給伺服器帶來不必要的工作。
可以在使用者介面上進行最佳化，顯示下一頁的連結，而不是顯示結果中的確切頁數和單個頁面的連結。還可以防止訪問無關頁面。
在查詢方面，與其使用帶有偏移量的 LIMIT，不如多選擇一條記錄並將其指定為下一組結果的起點，這樣會更有效率。例如，如果使用者已經檢視了 101 到 120 行，那麼查詢大於或等於 121 的行，並將其限制為 21，就可以顯示下一頁。
MySQL效能調優：MySQL中的查詢快取
衡量效能的另一個重要方面是快取內容。MySQL 提供資料庫查詢快取，可以快取 SELECT 語句文字和檢索結果。
因此，每當你複製資料庫時，只要呼叫 MySQL 查詢快取，它就會響應你並顯示快取中的結果，而且不會重複解析呼叫。這樣，你就可以最大限度地最佳化 MySQL 快取過程。
瞭解查詢快取
查詢快取是 MySQL 中的一個選項，它可以快取頻繁重複查詢的結果，從而減少重複查詢，節省效能。不過，自 MySQL 8.0 起，它已被棄用。
查詢快取的限制
- 表更改無效： 無論對錶做任何更改，都會使快取中與該表相關的所有查詢失效，從而導致快取重複失效。
- 效能開銷： 維護快取會產生開銷，尤其是在高併發情況下。
查詢快取的替代方案
- 記憶體表：對經常訪問的資料使用記憶體表，以儘量減少磁碟 I/O。
- 外部快取解決方案：使用 Redis 或 Memcached 等外部快取解決方案來快取查詢結果或經常訪問的資料。這些解決方案更具靈活性，可在應用程式的多個例項之間共享。
- ProxySQL：使用 ProxySQL 作為具有固有快取功能的資料庫代理。它可對快取策略進行更精細的控制，並可設定為快取某些查詢，而無需更改應用程式程式碼。
- Readyset：使用 Readyset 進行查詢結果快取，它可提供自動快取失效功能，並與 ProxySQL 配合使用。
- 應用層快取：在應用程式程式碼中快取資料或查詢結果。這可以實現精細控制，但需要額外的開發時間。
監控查詢快取效能（針對MySQL舊版本）
利用 SHOW ENGINE INNODB STATUS 命令觀察查詢快取效能並檢測潛在瓶頸。根據工作負載特徵調整查詢快取設定，最大限度地提高其效率
Mysql查詢快取設定
要設定 MySQL 查詢快取，必須在 MySQL 中新增一些設定。首先，必須使用以下命令檢查查詢快取是否可用：
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'have_query_cache';
結果將顯示“YES”。這意味著 MySQL 快取工作正常。
+------------------+-------+ | Variable_name | Value | +------------------+-------+ | have_query_cache | YES | +------------------+-------+
現在，你可以設定 MySQL 查詢快取的大小和型別。請記住，最小預設大小是 40KB。最大為 32MB。你可以使用以下命令設定 MySQL query_cache_size：
mysql> SET GLOBAL query_cache_size = 40000;
查詢快取型別可決定所有連線的行為。您還可以停用查詢快取，例如：
mysql> SET SESSION query_cache_type = OFF;
您還可以設定 0、1 和 2 等值來設定連線狀態。
使用Memcached和應用程式級快取
Memcached 是一種流行的開源快取系統，可用於在記憶體中快取查詢結果或其他資料。可以將 MySQL 配置為使用 Memcached 外掛，這樣就能快速快取和檢索資料。
Memcached 將值 (v) 與鍵 (k) 一起儲存，並檢索與鍵 (k) 一起的值 (v)，甚至無需解析資料庫查詢，從而避免了所有這些麻煩。
要了解有關 Memcached 的更多資訊，請閱讀Memcached vs Redis：選擇適合你的記憶體快取指南。
應用程式級快取
應用層快取指的是在應用層快取資料，通常是在記憶體中快取，以避免從資料庫中頻繁訪問資料。在資料庫中，這種技術可用於快取經常訪問的資料或計算結果，以提高與資料庫互動的應用程式的效能。
對於經常檢索相同資料或對偶爾變化的資料執行復雜計算的應用程式來說，應用級快取尤其有用。當應用程式需要從資料庫檢索資料時，就會出現這種情況。它可以首先檢查記憶體中是否已經快取了資料。
內容分發網路（CDN）
透過在 CDN 中快取內容，可以減少資料庫的負載，從而加快響應速度並提高可擴充套件性。CDN 通常用於快取靜態資產，如圖片、影片和 JavaScript 檔案，以提高網站和應用程式的速度和效能。
MySQL效能分析監控工具
MySQL 效能調優涉及最佳化 MySQL 資料庫的效能，以改善查詢響應時間、減少伺服器負載並提高資料庫的整體效能。有幾種工具可用於 MySQL 效能調優，例如
1. MySQLTuner
Source: MySQLTuner
MySQLTuner 是一個 Perl 指令碼，可幫助 MySQL 資料庫管理員全面分析 MySQL 伺服器配置，並提供最佳化特定資料庫配置引數（如查詢快取、執行緒處理和緩衝區大小）的建議。
不過，需要注意的是，在生產環境中實施 MySQLTuner 提供的建議之前，應先對其進行審查和測試。
2. VividCortex
Source: SolarWinds
VividCortex 是一款功能強大的工具，用於監控和最佳化雲原生環境中的資料庫效能，為最佳化資料庫效能和提高應用程式效能提供即時見解和建議。
3. MySQL Workbench
Source: MySQL Workbench
MySQL Workbench是一個整合開發環境（IDE），專為高效管理和開發MySQL資料庫而設計。它提供了一套全面的功能，便於建立、視覺化和修改資料庫模式，以及管理使用者、許可權和安全配置的強大工具。
4. Datadog MySQL
Source: Datadog 控制面板
Datadog 的 MySQL 監控工具提供了一套廣泛的功能，可滿足現代資料庫管理的需求。Datadog 的 MySQL 監控提供廣泛的預定義指標，如 CPU 利用率、記憶體使用率、查詢效能和複製滯後等。
此外，Datadog 還允許使用者自定義監控配置，以滿足其特定需求，使其能夠跟蹤與資料庫環境最相關的指標。
小結
本教程分享了 MySQL 資料庫的最佳實踐和效能調整技巧，是後端開發人員解決資料庫效能低下問題的全面指南。
警告：在運算元據庫之前，請務必先對資料庫做好備份工作，以免造成不可逆的損失和災難！
透過實施這些技巧，您可以最佳化資料庫效能、縮短查詢時間並提升整體使用者體驗。無論您的目標是提高效能還是可擴充套件性，這些技巧對任何尋求最佳化 MySQL 資料庫的人都很有用。在尖端 PHP 虛擬主機的支援下，你將見證自己的資料庫效率達到新的高度。
如果你想補充你對這個話題的看法，或者想提出一些相關問題，請隨時在評論區寫下你的評論。
常見問題
問：如何調整 MySQL 資料庫以獲得最佳效能？
答：要調整 MySQL 以獲得最佳效能，重點是最佳化伺服器配置、使用適當的索引和啟用快取機制。定期監控效能，調整查詢和硬體設定以滿足您的需求。
問：如何讓我的 MySQL 查詢執行得更快？
答：要加快 MySQL 查詢，應避免在謂詞中使用不必要的函式，最佳化子查詢，並限制所選列。儘量減少 DISTINCT 和 UNION 的使用，確保查詢使用適當的索引。
問：如何修復 MySQL 效能問題？
答：透過最佳化查詢、有效使用索引以及確保硬體和配置設定正確來修復 MySQL 效能問題。定期的效能監控和調整對保持最佳結果至關重要。
問：如何提高 MySQL 中的索引效能？
答：透過為 WHERE、ORDER BY 和 GROUP BY 子句中使用的列建立索引來提高索引效能。避免不必要的表掃描，必要時升級硬體以提高索引效率。
問：如何提高 MySQL 中 ORDER BY 的效能？
要提高 ORDER BY 效能，請確保 MySQL 可以使用索引而不是手動排序資料。調整較大資料集的 sort_buffer_size，以加快排序過程。
問：如何減少 MySQL 中的獲取時間？
要縮短提取時間，請明智地使用索引並避免 SELECT * 查詢。儘量減少子查詢，使用 EXPLAIN 命令分析查詢執行計劃，找出並解決瓶頸問題。
問：如何解決 MySQL 查詢速度慢的問題？
要解決查詢速度慢的問題，請定期執行 ANALYZE 和 OPTIMIZE TABLE 命令，避免在索引列上使用函式，並確保查詢沒有被其他程序阻塞。
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