mysql資料庫操作效能最佳化方式匯總

關於資料庫的效能，這不只是DBA才需要擔心的事，而這更是我們程式設計師需要去關注的事情。

當我們去設計資料庫表結構，對操作資料庫時（尤其是查表時的SQL語句），我們都需要注意資料操作的效能。這裡，我們不會講過多的SQL語句的最佳化，而只是針對MySQL這一Web應用最多的資料庫。

1. 為查詢快取最佳化你的查詢

#大多數的MySQL伺服器都開啟了查詢快取。這是提高性最有效的方法之一，而且這是由MySQL的資料庫引擎處理的。當有很多相同的查詢被執行了多次的時候，這些查詢結果會被放到一個快取中，這樣，後續的相同的查詢就不用操作表而直接存取快取結果了。

這裡最主要的問題是，對程式設計師來說，這個事情是很容易被忽略的。因為，我們某些查詢語句會讓MySQL不使用快取。請看下面的範例：

程式碼如下:

// 查询缓存不开启 
$r = mysql_query("SELECT username FROM user WHERE signup_date >= CURDATE()"); 
// 开启查询缓存 
$today = date("Y-m-d"); 
$r = mysql_query("SELECT username FROM user WHERE signup_date >= '$today'");

上面兩個SQL語句的差異就是CURDATE() ，MySQL的查詢快取對這個函數不起作用。所以，像 NOW() 和 RAND() 或是其它的諸如此類的SQL函數都不會開啟查詢緩存，因為這些函數的傳回是會不定的易變的。所以，你所需要的就是用一個變數來取代MySQL的函數，從而開啟快取。

2. EXPLAIN 你的 SELECT 查詢

使用 EXPLAIN 關鍵字可以讓你知道MySQL是如何處理你的SQL語句的。這可以幫你分析你的查詢語句或是表格結構的效能瓶頸。

EXPLAIN 的查詢結果也會告訴你你的索引主鍵被如何利用的，你的資料表是如何被搜尋和排序的…等等，等等。

挑一個你的SELECT語句（建議挑選那個最複雜的，有多錶聯接的），把關鍵字EXPLAIN加到前面。你可以使用phpmyadmin來做這個事。然後，你會看到一張表格。下面的這個範例中，我們忘記加上了group_id索引，並且有表聯結：

當我們為group_id 欄位加上索引後：

我們可以看到，前一個結果顯示搜尋了7883 行，而後一個只是搜尋了兩個表的9 和16 行。查看rows列可以讓我們找到潛在的效能問題。

3. 當只要一行資料時使用LIMIT 1

#當你查詢表格的有些時候，你已經知道結果只會有一條結果，但因為你可能需要去fetch遊標，或是你或許會去檢查回傳的記錄數。

在這種情況下，加上 LIMIT 1 可以增加效能。這樣一樣，MySQL資料庫引擎會在找到一筆資料後停止搜索，而不是繼續往後查少下一筆符合記錄的資料。

下面的範例，只是為了找一下是否有「中國」的用戶，很明顯，後面的會比前面的更有效率。 （請注意，第一條是Select *，第二條是Select 1）

程式碼如下：

// 没有效率的： 
$r = mysql_query("SELECT * FROM user WHERE country = 'China'"); 
if (mysql_num_rows($r) > 0) { 
// ... 
} 
// 有效率的： 
$r = mysql_query("SELECT 1 FROM user WHERE country = 'China' LIMIT 1"); 
if (mysql_num_rows($r) > 0) { 
// ... 
}

4. 為搜尋欄位建立索引

索引不一定就是給主鍵或是唯一的欄位。如果在你的表中，有某個字段你總是要會經常用來做搜索，那麼，請為其建立索引吧。

從上圖你可以看到那個搜尋字串 “last_name LIKE ‘a%'”，一個是建立了索引，一個是沒有索引，效能差了4倍左右。

另外，你應該也需要知道什麼樣的搜尋是不能使用正常的索引的。例如，當你需要在一篇大的文章中搜尋一個字時，例如： “WHERE post_content LIKE ‘%apple%'”，索引可能是沒有意義的。你可能需要使用MySQL全文索引或是自己做一個索引（比如說：搜尋關鍵字或是Tag什麼的）

5. 在Join表的時候使用相當類型的例，並將其索引

如果你的應用程式有很多JOIN 查詢，你應該確認兩個表中Join的欄位是被建立索引的。這樣，MySQL內部就會啟動為你最佳化Join的SQL語句的機制。

而且，這些被用來Join的字段，應該是相同的類型的。例如：如果你要把 DECIMAL 欄位和一個 INT 欄位Join在一起，MySQL就無法使用它們的索引。對於那些STRING類型，還需要有相同的字元集才行。 （兩個表的字元集有可能不一樣）

程式碼如下:

#

// 在state中查找company 
$r = mysql_query("SELECT company_name FROM users 
LEFT JOIN companies ON (users.state = companies.state) 
WHERE users.id = $user_id"); 
// 两个 state 字段应该是被建过索引的，而且应该是相当的类型，相同的字符集。

6. 千萬不要ORDER BY RAND()

想打亂回傳的資料行？隨機挑一個數據？真不知道是誰發明了這種用法，但很多新手都喜歡這樣用。但你確不了解這樣做有多可怕的效能問題。

如果你真的想把返回的数据行打乱了，你有N种方法可以达到这个目的。这样使用只让你的数据库的性能呈指数级的下降。这里的问题是：MySQL会不得不去执行RAND()函数（很耗CPU时间），而且这是为了每一行记录去记行，然后再对其排序。就算是你用了Limit 1也无济于事（因为要排序）

下面的示例是随机挑一条记录

代码如下:

// 千万不要这样做： 
$r = mysql_query("SELECT username FROM user ORDER BY RAND() LIMIT 1"); 
// 这要会更好： 
$r = mysql_query("SELECT count(*) FROM user"); 
$d = mysql_fetch_row($r); 
$rand = mt_rand(0,$d[0] - 1); 
$r = mysql_query("SELECT username FROM user LIMIT $rand, 1");

7. 避免 SELECT *

从数据库里读出越多的数据，那么查询就会变得越慢。并且，如果你的数据库服务器和WEB服务器是两台独立的服务器的话，这还会增加网络传输的负载。

所以，你应该养成一个需要什么就取什么的好的习惯。

代码如下:

// 不推荐 
$r = mysql_query("SELECT * FROM user WHERE user_id = 1"); 
$d = mysql_fetch_assoc($r); 
echo "Welcome {$d['username']}"; 
// 推荐 
$r = mysql_query("SELECT username FROM user WHERE user_id = 1"); 
$d = mysql_fetch_assoc($r); 
echo "Welcome {$d['username']}";

8. 永远为每张表设置一个ID

我们应该为数据库里的每张表都设置一个ID做为其主键，而且最好的是一个INT型的（推荐使用UNSIGNED），并设置上自动增加的 AUTO_INCREMENT标志。

就算是你 users 表有一个主键叫 “email”的字段，你也别让它成为主键。使用 VARCHAR 类型来当主键会使用得性能下降。另外，在你的程序中，你应该使用表的ID来构造你的数据结构。

而且，在MySQL数据引擎下，还有一些操作需要使用主键，在这些情况下，主键的性能和设置变得非常重要，比如，集群，分区……

在这里，只有一个情况是例外，那就是“关联表”的“外键”，也就是说，这个表的主键，通过若干个别的表的主键构成。我们把这个情况叫做“外键”。比如：有一个“学生表”有学生的ID，有一个“课程表”有课程ID，那么，“成绩表”就是“关联表”了，其关联了学生表和课程表，在成绩表中，学生ID和课程ID叫“外键”其共同组成主键。

9. 使用 ENUM 而不是 VARCHAR

ENUM 类型是非常快和紧凑的。在实际上，其保存的是 TINYINT，但其外表上显示为字符串。这样一来，用这个字段来做一些选项列表变得相当的完美。

如果你有一个字段，比如“性别”，“国家”，“民族”，“状态”或“部门”，你知道这些字段的取值是有限而且固定的，那么，你应该使用 ENUM 而不是 VARCHAR。

MySQL也有一个“建议”（见第十条）告诉你怎么去重新组织你的表结构。当你有一个 VARCHAR 字段时，这个建议会告诉你把其改成 ENUM 类型。使用 PROCEDURE ANALYSE() 你可以得到相关的建议。

10. 从 PROCEDURE ANALYSE() 取得建议

PROCEDURE ANALYSE() 会让 MySQL 帮你去分析你的字段和其实际的数据，并会给你一些有用的建议。只有表中有实际的数据，这些建议才会变得有用，因为要做一些大的决定是需要有数据作为基础的。

例如，如果你创建了一个 INT 字段作为你的主键，然而并没有太多的数据，那么，PROCEDURE ANALYSE()会建议你把这个字段的类型改成 MEDIUMINT 。或是你使用了一个 VARCHAR 字段，因为数据不多，你可能会得到一个让你把它改成 ENUM 的建议。这些建议，都是可能因为数据不够多，所以决策做得就不够准。

在phpmyadmin里，你可以在查看表时，点击 “Propose table structure” 来查看这些建议

一定要注意，这些只是建议，只有当你的表里的数据越来越多时，这些建议才会变得准确。一定要记住，你才是最终做决定的人。

11. 尽可能的使用 NOT NULL

除非你有一个很特别的原因去使用 NULL 值，你应该总是让你的字段保持 NOT NULL。这看起来好像有点争议，请往下看。

首先，问问你自己“Empty”和“NULL”有多大的区别（如果是INT，那就是0和NULL）？如果你觉得它们之间没有什么区别，那么你就不要使用NULL。（你知道吗？在 Oracle 里，NULL 和 Empty 的字符串是一样的！)

不要以为 NULL 不需要空间，其需要额外的空间，并且，在你进行比较的时候，你的程序会更复杂。 当然，这里并不是说你就不能使用NULL了，现实情况是很复杂的，依然会有些情况下，你需要使用NULL值。

12. Prepared Statements

Prepared Statements很像存储过程，是一种运行在后台的SQL语句集合，我们可以从使用 prepared statements 获得很多好处，无论是性能问题还是安全问题。

Prepared Statements 可以检查一些你绑定好的变量，这样可以保护你的程序不会受到“SQL注入式”攻击。当然，你也可以手动地检查你的这些变量，然而，手动的检查容易出问题，而且很经常会被程序员忘了。当我们使用一些framework或是ORM的时候，这样的问题会好一些。

在性能方面，当一个相同的查询被使用多次的时候，这会为你带来可观的性能优势。你可以给这些Prepared Statements定义一些参数，而MySQL只会解析一次。

虽然最新版本的MySQL在传输Prepared Statements是使用二进制形势，所以这会使得网络传输非常有效率。

当然，也有一些情况下，我们需要避免使用Prepared Statements，因为其不支持查询缓存。但据说版本5.1后支持了。

在PHP中要使用prepared statements，你可以查看其使用手册：mysqli 扩展 或是使用数据库抽象层，如： PDO.

代码如下:

// 创建 prepared statement 
if ($stmt = $mysqli->prepare("SELECT username FROM user WHERE state=?")) { 
// 绑定参数 
$stmt->bind_param("s", $state); 
// 执行 
$stmt->execute(); 
// 绑定结果 
$stmt->bind_result($username); 
// 移动游标 
$stmt->fetch(); 
printf("%s is from %s\n", $username, $state); 
$stmt->close(); 
}

13. 把IP地址存成 UNSIGNED INT

很多程序员都会创建一个 VARCHAR(15) 字段来存放字符串形式的IP而不是整形的IP。如果你用整形来存放，只需要4个字节，并且你可以有定长的字段。而且，这会为你带来查询上的优势，尤其是当你需要使用这样的WHERE条件：IP between ip1 and ip2。

我们必需要使用UNSIGNED INT，因为 IP地址会使用整个32位的无符号整形。

而你的查询，你可以使用 INET_ATON() 来把一个字符串IP转成一个整形，并使用 INET_NTOA() 把一个整形转成一个字符串IP。在PHP中，也有这样的函数 ip2long() 和 long2ip()。

1 $r = "UPDATE users SET ip = INET_ATON('{$_SERVER['REMOTE_ADDR']}') WHERE user_id = $user_id";

14. 固定长度的表会更快

如果表中的所有字段都是“固定长度”的，整个表会被认为是 “static” 或 “fixed-length”。 例如，表中没有如下类型的字段： VARCHAR，TEXT，BLOB。只要你包括了其中一个这些字段，那么这个表就不是“固定长度静态表”了，这样，MySQL 引擎会用另一种方法来处理。

固定长度的表会提高性能，因为MySQL搜寻得会更快一些，因为这些固定的长度是很容易计算下一个数据的偏移量的，所以读取的自然也会很快。而如果字段不是定长的，那么，每一次要找下一条的话，需要程序找到主键。

并且，固定长度的表也更容易被缓存和重建。不过，唯一的副作用是，固定长度的字段会浪费一些空间，因为定长的字段无论你用不用，他都是要分配那么多的空间。

使用“垂直分割”技术（见下一条），你可以分割你的表成为两个一个是定长的，一个则是不定长的。

15. 垂直分割

“垂直分割”是一种把数据库中的表按列变成几张表的方法，这样可以降低表的复杂度和字段的数目，从而达到优化的目的。（以前，在银行做过项目，见过一张表有100多个字段，很恐怖）

示例一：在Users表中有一个字段是家庭地址，这个字段是可选字段，相比起，而且你在数据库操作的时候除了个人信息外，你并不需要经常读取或是改写这个字段。那么，为什么不把他放到另外一张表中呢？ 这样会让你的表有更好的性能，大家想想是不是，大量的时候，我对于用户表来说，只有用户ID，用户名，口令，用户角色等会被经常使用。小一点的表总是会有好的性能。

示例二： 你有一个叫 “last_login” 的字段，它会在每次用户登录时被更新。但是，每次更新时会导致该表的查询缓存被清空。所以，你可以把这个字段放到另一个表中，这样就不会影响你对用户 ID，用户名，用户角色的不停地读取了，因为查询缓存会帮你增加很多性能。

另外，你需要注意的是，这些被分出去的字段所形成的表，你不会经常性地去Join他们，不然的话，这样的性能会比不分割时还要差，而且，会是极数级的下降。

16. 拆分大的 DELETE 或 INSERT 语句

如果你需要在一个在线的网站上去执行一个大的 DELETE 或 INSERT 查询，你需要非常小心，要避免你的操作让你的整个网站停止相应。因为这两个操作是会锁表的，表一锁住了，别的操作都进不来了。

Apache 会有很多的子进程或线程。所以，其工作起来相当有效率，而我们的服务器也不希望有太多的子进程，线程和数据库链接，这是极大的占服务器资源的事情，尤其是内存。

如果你把你的表锁上一段时间，比如30秒钟，那么对于一个有很高访问量的站点来说，这30秒所积累的访问进程/线程，数据库链接，打开的文件数，可能不仅仅会让你泊WEB服务Crash，还可能会让你的整台服务器马上掛了。

所以，如果你有一个大的处理，你定你一定把其拆分，使用 LIMIT 条件是一个好的方法。下面是一个示例：

代码如下:

while (1) { 
//每次只做1000条 
mysql_query("DELETE FROM logs WHERE log_date <= &#39;2019-11-01&#39; LIMIT 1000"); 
if (mysql_affected_rows() == 0) { 
// 没得可删了，退出！ 
break; 
} 
// 每次都要休息一会儿 
usleep(50000); 
}

17. 越小的列会越快

对于大多数的数据库引擎来说，硬盘操作可能是最重大的瓶颈。所以，把你的数据变得紧凑会对这种情况非常有帮助，因为这减少了对硬盘的访问。

参看 MySQL 的文档 Storage Requirements 查看所有的数据类型。

如果一个表只会有几列罢了（比如说字典表，配置表），那么，我们就没有理由使用 INT 来做主键，使用 MEDIUMINT, SMALLINT 或是更小的 TINYINT 会更经济一些。如果你不需要记录时间，使用 DATE 要比 DATETIME 好得多。

当然，你也需要留够足够的扩展空间，不然，你日后来干这个事，你会死的很难看，参看Slashdot的例子（2009年11月06 日），一个简单的ALTER TABLE语句花了3个多小时，因为里面有一千六百万条数据。

18. 选择正确的存储引擎

在 MySQL 中有两个存储引擎 MyISAM 和 InnoDB，每个引擎都有利有弊。酷壳以前文章《MySQL: InnoDB 还是 MyISAM?》讨论和这个事情。

MyISAM 适合于一些需要大量查询的应用，但其对于有大量写操作并不是很好。甚至你只是需要update一个字段，整个表都会被锁起来，而别的进程，就算是读进程都无法操作直到读操作完成。另外，MyISAM 对于 SELECT COUNT(*) 这类的计算是超快无比的。

InnoDB 的趋势会是一个非常复杂的存储引擎，对于一些小的应用，它会比 MyISAM 还慢。他是它支持“行锁” ，于是在写操作比较多的时候，会更优秀。并且，他还支持更多的高级应用，比如：事务。

下面是MySQL的手册

* target=”_blank”MyISAM Storage Engine 
* InnoDB Storage Engine

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