Eine Einführung in acht Methoden zur MySQL-Datenbankoptimierung

Es gibt viele Möglichkeiten, die Datenbank zu optimieren. Ich habe kürzlich Interviewfragen gelesen und einige Methoden zur Optimierung der Datenbank zusammengefasst.

Methoden zur Optimierung der Datenbank
1. Wählen Sie die am besten geeigneten Feldattribute aus
MySQL kann den Zugriff auf große Datenmengen gut unterstützen, aber im Allgemeinen je mehr Tabellen in der Datenbank vorhanden sind Je kleiner es ist, desto schneller werden die darauf ausgeführten Abfragen ausgeführt. Um eine bessere Leistung zu erzielen, können wir daher beim Erstellen einer Tabelle die Breite der Felder in der Tabelle so klein wie möglich einstellen.
Wenn Sie beispielsweise das Feld „Postleitzahl“ auf CHAR(255) festlegen, wird der Datenbank offensichtlich unnötiger Speicherplatz hinzugefügt. Selbst die Verwendung von VARCHAR ist überflüssig, da CHAR(6) dies tun kann. Ebenso sollten wir, wenn möglich, MEDIUMINT anstelle von BIGIN verwenden, um Ganzzahlfelder zu definieren.
Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Effizienz besteht darin, Felder nach Möglichkeit auf NOT NULL zu setzen, damit die Datenbank bei der Ausführung von Abfragen in der Zukunft keine NULL-Werte vergleichen muss.
Für einige Textfelder, wie zum Beispiel „Provinz“ oder „Geschlecht“, können wir sie als ENUM-Typ definieren. Denn in MySQL wird der ENUM-Typ als numerische Daten behandelt und numerische Daten werden viel schneller verarbeitet als Texttypen. Auf diese Weise können wir die Leistung der Datenbank verbessern.
2. Verwenden Sie Verknüpfungen (JOIN) anstelle von Unterabfragen (Unterabfragen).
MySQL unterstützt SQL-Unterabfragen ab 4.1. Mit dieser Technik können Sie mit einer SELECT-Anweisung eine einzelne Spalte mit Abfrageergebnissen erstellen und dieses Ergebnis dann als Filterbedingung in einer anderen Abfrage verwenden. Wenn wir beispielsweise Kunden löschen möchten, die keine Bestellungen in der Basis-Kundeninformationstabelle haben, können wir mithilfe einer Unterabfrage zunächst die IDs aller Kunden, die Bestellungen aufgegeben haben, aus der Verkaufsinformationstabelle abrufen und dann die Ergebnisse an übergeben die Hauptabfrage, wie unten gezeigt:

DELETEFROMcustomerinfo
WHERECustomerIDNOTin(SELECTCustomerIDFROMsalesinfo)

Durch die Verwendung von Unterabfragen können viele SQL-Vorgänge ausgeführt werden, für deren Ausführung logischerweise mehrere Schritte gleichzeitig erforderlich sind. Außerdem können Transaktions- oder Tabellensperren vermieden werden Schreiben ist auch ganz einfach. Es gibt jedoch Situationen, in denen Unterabfragen durch effizientere Verknüpfungen (JOINs) ersetzt werden können. Angenommen, wir möchten beispielsweise alle Benutzer abrufen, die keine Bestelldatensätze haben, können wir die folgende Abfrage verwenden:

SELECT*FROMcustomerinfo
WHERECustomerIDNOTin(SELECTCustomerIDFROMsalesinfo)

Wenn Sie eine Verbindung (JOIN) verwenden... Um diese Abfrage abzuschließen, ist die Geschwindigkeit viel höher. Insbesondere wenn in der Salesinfo-Tabelle ein Index für CustomerID vorhanden ist, ist die Leistung wie folgt:

SELECT*FROMcustomerinfo
LEFTJOINsalesinfoONcustomerinfo.CustomerID=salesinfo.CustomerID
WHEREsalesinfo.CustomerIDISNULL

Join (JOIN). Der Grund dafür Das liegt daran, dass MySQL keine temporäre Tabelle im Speicher erstellen muss, um diese logische zweistufige Abfrage abzuschließen.
3. Verwenden Sie Union (UNION), um manuell erstellte temporäre Tabellen zu ersetzen.
MySQL unterstützt Union-Abfragen ab Version 4.0. Es kann zwei oder mehr Daten kombinieren, die temporäre Tabellen verwenden müssen werden zu einer Abfrage zusammengeführt. Wenn die Abfragesitzung des Clients endet, wird die temporäre Tabelle automatisch gelöscht, um sicherzustellen, dass die Datenbank aufgeräumt und effizient ist. Wenn wir Union zum Erstellen einer Abfrage verwenden, müssen wir nur UNION als Schlüsselwort verwenden, um mehrere Select-Anweisungen zu verbinden. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Felder in allen Select-Anweisungen gleich sein muss. Das folgende Beispiel zeigt eine Abfrage mit UNION.

SELECTName,PhoneFROMclientUNION
SELECTName,BirthDateFROMauthorUNION
SELECTName,SupplierFROMproduct

4、事务
尽管我们可以使用子查询（Sub-Queries）、连接（JOIN）和联合（UNION）来创建各种各样的查询，但不是所有的数据库操作都可以只用一条或少数几条SQL语句就可以完成的。更多的时候是需要用到一系列的语句来完成某种工作。但是在这种情况下，当这个语句块中的某一条语句运行出错的时候，整个语句块的操作就会变得不确定起来。设想一下，要把某个数据同时插入两个相关联的表中，可能会出现这样的情况：第一个表中成功更新后，数据库突然出现意外状况，造成第二个表中的操作没有完成，这样，就会造成数据的不完整，甚至会破坏数据库中的数据。要避免这种情况，就应该使用事务，它的作用是：要么语句块中每条语句都操作成功，要么都失败。换句话说，就是可以保持数据库中数据的一致性和完整性。事物以BEGIN关键字开始，COMMIT关键字结束。在这之间的一条SQL操作失败，那么，ROLLBACK命令就可以把数据库恢复到BEGIN开始之前的状态。
BEGIN; INSERTINTOsalesinfoSETCustomerID=14;UPDATEinventorySETQuantity=11WHEREitem='book';COMMIT;
事务的另一个重要作用是当多个用户同时使用相同的数据源时，它可以利用锁定数据库的方法来为用户提供一种安全的访问方式，这样可以保证用户的操作不被其它的用户所干扰。
5、锁定表
尽管事务是维护数据库完整性的一个非常好的方法，但却因为它的独占性，有时会影响数据库的性能，尤其是在很大的应用系统中。由于在事务执行的过程中，数据库将会被锁定，因此其它的用户请求只能暂时等待直到该事务结束。如果一个数据库系统只有少数几个用户来使用，事务造成的影响不会成为一个太大的问题；但假设有成千上万的用户同时访问一个数据库系统，例如访问一个电子商务网站，就会产生比较严重的响应延迟。
其实，有些情况下我们可以通过锁定表的方法来获得更好的性能。下面的例子就用锁定表的方法来完成前面一个例子中事务的功能。

LOCKTABLEinventoryWRITESELECTQuantityFROMinventoryWHEREItem='book';
...
UPDATEinventorySETQuantity=11WHEREItem='book';UNLOCKTABLES

这里，我们用一个select语句取出初始数据，通过一些计算，用update语句将新值更新到表中。包含有WRITE关键字的LOCKTABLE语句可以保证在UNLOCKTABLES命令被执行之前，不会有其它的访问来对inventory进行插入、更新或者删除的操作。
6、使用外键
锁定表的方法可以维护数据的完整性，但是它却不能保证数据的关联性。这个时候我们就可以使用外键。
例如，外键可以保证每一条销售记录都指向某一个存在的客户。在这里，外键可以把customerinfo表中的CustomerID映射到salesinfo表中CustomerID，任何一条没有合法CustomerID的记录都不会被更新或插入到salesinfo中。

CREATETABLEcustomerinfo( CustomerIDINTNOTNULL,PRIMARYKEY(CustomerID))TYPE=INNODB;
CREATETABLEsalesinfo( SalesIDINTNOTNULL,CustomerIDINTNOTNULL,
PRIMARYKEY(CustomerID,SalesID),
FOREIGNKEY(CustomerID)REFERENCEScustomerinfo(CustomerID)ONDELETECASCADE)TYPE=INNODB;

注意例子中的参数“ONDELETECASCADE”。该参数保证当customerinfo表中的一条客户记录被删除的时候，salesinfo表中所有与该客户相关的记录也会被自动删除。如果要在MySQL中使用外键，一定要记住在创建表的时候将表的类型定义为事务安全表InnoDB类型。该类型不是MySQL表的默认类型。定义的方法是在CREATETABLE语句中加上TYPE=INNODB。如例中所示。
7、使用索引
索引是提高数据库性能的常用方法，它可以令数据库服务器以比没有索引快得多的速度检索特定的行，尤其是在查询语句当中包含有MAX(),MIN()和ORDERBY这些命令的时候，性能提高更为明显。
那该对哪些字段建立索引呢？
一般说来，索引应建立在那些将用于JOIN,WHERE判断和ORDERBY排序的字段上。尽量不要对数据库中某个含有大量重复的值的字段建立索引。对于一个ENUM类型的字段来说，出现大量重复值是很有可能的情况
例如customerinfo中的“province”..字段，在这样的字段上建立索引将不会有什么帮助；相反，还有可能降低数据库的性能。我们在创建表的时候可以同时创建合适的索引，也可以使用ALTERTABLE或CREATEINDEX在以后创建索引。此外，MySQL从版本3.23.23开始支持全文索引和搜索。全文索引在MySQL中是一个FULLTEXT类型索引，但仅能用于MyISAM类型的表。对于一个大的数据库，将数据装载到一个没有FULLTEXT索引的表中，然后再使用ALTERTABLE或CREATEINDEX创建索引，将是非常快的。但如果将数据装载到一个已经有FULLTEXT索引的表中，执行过程将会非常慢。
8、优化的查询语句
绝大多数情况下，使用索引可以提高查询的速度，但如果SQL语句使用不恰当的话，索引将无法发挥它应有的作用。
下面是应该注意的几个方面。
·      首先，最好是在相同类型的字段间进行比较的操作。
在MySQL3.23版之前，这甚至是一个必须的条件。例如不能将一个建有索引的INT字段和BIGINT字段进行比较；但是作为特殊的情况，在CHAR类型的字段和VARCHAR类型字段的字段大小相同的时候，可以将它们进行比较。
·      其次，在建有索引的字段上尽量不要使用函数进行操作。
例如，在一个DATE类型的字段上使用YEAE()函数时，将会使索引不能发挥应有的作用。所以，下面的两个查询虽然返回的结果一样，但后者要比前者快得多。
·         第三，在搜索字符型字段时，我们有时会使用LIKE关键字和通配符，这种做法虽然简单，但却也是以牺牲系统性能为代价的。
例如下面的查询将会比较表中的每一条记录。
 

SELECT*FROMbooks
 
WHEREnamelike"MySQL%"

但是如果换用下面的查询，返回的结果一样，但速度就要快上很多：
 

SELECT*FROMbooks
 
WHEREname＞="MySQL"andname＜"MySQM"

最后，应该注意避免在查询中让MySQL进行自动类型转换，因为转换过程也会使索引变得不起作用。

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