MySql中LongText类型大字段查询优化

在本次项目表结构中,有一个longtext字段,用于存储长文本,仅万条数据,InnoDB存储文件就达G级,由于是一个小项目,受限于服务器与运维人员水平,不适合使用hdfs,MongoDB等拓展技术栈来解决这种问题,因此直接对mysql存储进行优化,快速解决,利于维护。

涉及mysql基础知识

一、innodb存储引擎的处理方式

1.mysql在操作数据的时候,以page为单位
  不管是更新,插入,删除一行数据,都需要将那行数据所在的page读到内存中,然后在进行操作,这样就存在一个命中率的问题,如果一个page中能够相对的存放足够多的行,那么命中率就会相对高一些,性能就会有提升
2.innodb的page大小默认为16kb
  innodb存储引擎表为索引组织表,树底层的叶子节点为一双向链表,因此每个页中至少应该有两行记录,这就决定了innodb在存储一行数据的时候不能够超过8k,但事实上应该更小,有一些InnoDB内部数据结构要存储以及预留操作空间,
3.blob,text大字段
  innodb只会存放前768字节在数据页中,而剩余的数据则会存储在溢出段中(发生溢出情况的时候适用),最大768字节的作用是便于创建前缀索引/prefix index,其余更多的内容存储在额外的page里,哪怕只是多了一个字节。因此,所有列长度越短越好
4.扩展存储禁用了自适应哈希
  因为需要完整的比较列的整个长度,才能发现是不是正确的数据(哈希帮助InnoDB非常快速的找到“猜测的位置”,但是必须检查“猜测的位置”是不是正确)。因为自适应哈希是完全的内存结构,并且直接指向Buffer Pool中访问“最”频繁的页面,但对于扩展存储空间却无法使用Adaptive Hash

二、TEXT/BOLB大字段存储规则

变长大字段类型包括blob,text,varchar,其中varchar列值长度大于某数N时也会存溢出页,在latin1字符集下N值可以这样计算:innodb的块大小默认为16kb,由于innodb存储引擎表为索引组织表,树底层的叶子节点为一双向链表,因此每个页中至少应该有两行记录,这就决定了innodb在存储一行数据的时候不能够超过8k,减去其它列值所占字节数,约等于N。对于InnoDB,内存是极为珍贵的,如果把768字节长度的blob都放在数据页,虽然可以节省部分IO,但是能缓存行数就变少,也就是能缓存的索引值变少了,降低了索引效率

Mysql把每个BLOB和TEXT值当作一个独立的对象处理。存储引擎在存储时通常会做特殊处理。当BLOB和TEXT值太大时,InnoDB会使用专门的“外部”储存区域来进行存储,此时每个值在行内需要1~4个字节存储一个指针,然后在内部存储区域存储实际的值。
Mysql不能将BLOB和TEXT列全部长度的字符串进行索引

三、存储建议

mysql的 io 以page为单位,因此不必要的数据(大字段)也会随着需要操作的数据一同被读取到内存中来,这样带来的问题由于大字段会占用较大的内存(相比其他小字段),使得内存利用率较差,造成更多的随机读取。从上面的分析来看,我们已经看到性能的瓶颈在于由于大字段存放在数据页中,造成了内存利用较差,带来过多的随机读,那怎么来优化掉这个大字段的影响

  1. 压缩&合并
    a、innodb提供了barracuda文件格式,将大字段完全存放在溢出段中,数据段中只存放20个字节,这样就大大的减小了数据页的空间占用,使得一个数据页能够存放更多的数据行,也就提高了内存的命中率(对于本实例,大多数行的长度并没有超过8k,所以优化的幅度有限);如果对溢出段的数据进行压缩,那么在空间使用上也会大大的降低,具体的的压缩比率可以设置key_blok_size来实现。
    b、可以把大字段用COMPRESS()压缩后再存为BLOB,或者在发送到MySQL前在应用程序中进行压缩
    c、一张表有多个类blob字段,把它们组合起来如<TEXT><f_big_col1>long..</f_big_col1> <f_content>long..</f_content></TEXT>,再压缩存储
    d、如果预期长度范围varchar就满足,就避免使用TEXT
    2.拆分
    将主表拆分为一对一的两个关联表,将大字段单独放到另外一张表后,单行长度变的非常的小,page的行密度相比原来的表大很多,这样就能够缓存足够多的行,buffer pool的命中率就会提高,应用程序需要额外维护的是一张大字段的子表,还可以通过覆盖索引来优化,将索引和原表结构分开,从访问密度较小的数据页改为访问密度很大的索引页,随机io转换为顺序io
    3.合并
    在off-page中存储的BLOB、TEXT或者长VARCHAR列的page是独享的,不能共享。因此强烈不建议在一个表中使用多个长列,可以将多个长列进行合并再做压缩拆分处理
阿里JAVA开发规范

阿里JAVA开发规范

5.6版本以后,新增选项 innodb_page_size 可以修改innodb的page默认大小,但并不推荐修改这个配置
5.6版本之后mysql新增索引FULLTEXT可用来增加大文本搜索速度

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