高性能索引优化策略(八):减少索引和数据的碎片化

二叉树索引可能导致碎片化,进而影响数据库性能。碎片化的索引存储性能很弱或在磁盘上不是有序的。使用二叉树索引去超找页节点时本身就需要随机的磁盘访问,因此随机访问是二叉树索引的特性,而并不是异常。然而,如果页节点在物理上是有序的并且紧密存储,那查询的性能依旧是更好的。如果不是这样的话,我们称之为碎片化,此时的范围查询或全表扫描的速度会成倍地降低,尤其对于覆盖索引查询而言更是如此。

数据表的数据存储也可能是碎片化的。然而,数据存储碎片化比起索引的碎片化更为复杂,存在三种类型的数据碎片化:

  • 行碎片化:行碎片化发生在同一行数据存在不同物理存储的不同片上。行碎片化会直接降低单行数据的查询性能;
  • 行间碎片:当逻辑上有序的分页或数据行在磁盘存储不是有序时,就会发生行间碎片。这会影响全表扫描或聚集索引的范围查询——这种情况的查询性能通常依赖于磁盘存储的数据是否有序。
  • 空存储空间碎片:当数据页中存在很多空闲空间时,就会发生空存储空间碎片。这会导致数据库服务器读取一大堆不需要的废弃数据。

上述的三种情况,MyISAM引擎的数据表都可能遇到,但是InnoDB在小的数据行时不会发生这些情况——存储引擎会移动这些数据并写入到单独的数据分片。

为解决数据碎片问题,可以允许OPTIMIZE TABLE或导出数据再重新导入,这种手段对大多数存储引擎有效。例如,MyISAM引擎通过一个排序算法重建索引使其有序来去碎片化。在旧版本InnoDB中,没有有效的方式对索引去碎片化,但是在新版本中,InnoDB可以“在线”删除和重建索引,而不是重建整个数据表来实现去碎片化。

对于那些不支持OPTIMIZE TABLE命令的存储引擎,你可以通过一个没有对数据表无影响的ALTER TABLE命令来重建整个数据表,即下面这样的命令:

ALTER TABLE <数据表名> ENGINE=<原引擎>;

在Percona Server中,如果开启了expand_fast_index_creation,使用这种方式来重建表会将InnoDB的数据表和索引进行去碎片化的操作。在标准的MySQL版本中,这只会重建数据表(即聚集索引碎片)。可以通过删除和重建索引模拟Percona Server的功能来重建数据表,以达到去碎片化的目的。

不要仅仅靠猜测来决定你是否需要对数据表进行去碎片化,而是应该通过测量的方式来找到有碎片的数据表。Percona XtraNackup有一个--stats选项使得它在非备份模式下运行。在这种模式下会打印索引和表的统计信息,包括数据和存储页的剩余空间大小。这是一种可以发现数据碎片化的程度。同时,也需要考虑数据是否已经处于一个良好的稳定状态——你整理碎片的操作可能将其打乱,进而导致未来的更新会触发数据分页和重组,这会影响性能,直到再次达到稳定的状态。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,142评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,298评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,068评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,081评论 1 291
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,099评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,071评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,990评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,832评论 0 273
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,274评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,488评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,649评论 1 347
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,378评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,979评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,625评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,796评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,643评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,545评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容