1:索引设计规范
1:限制每张表上的索引数量,建议单张表索引不超过 5 个
索引可以增加查询效率,但同样也会降低插入和更新的效率,甚至有些情况下会降低查询效率;
因为 MySQL 优化器在选择如何优化查询时,会根据统一信息,对每一个可以用到的索引来进行评估,以生成出一个最好的执行计划;
如果同时有很多个索引都可以用于查询,就会增加 MySQL 优化器生成执行计划的时间,同样会降低查询性能;
2:Innodb必须有一个主键:
Innodb 是一种索引组织表:数据的存储的逻辑顺序和索引的顺序是相同的。
每个表都可以有多个索引,但是表的存储顺序只能有一种。
Innodb 是按照主键索引的顺序来组织表的;
注意:
主键建议使用自增 ID 值;
不要使用更新频繁的列作为主键;
不适用多列主键(相当于联合索引);
不要使用 UUID,MD5,HASH,字符串列作为主键(无法保证数据的顺序增长);
3:常见索引列建议:
1:出现在 SELECT、UPDATE、DELETE 语句的 WHERE 从句中的列;
2:包含在 ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT 中的字段;
3:并不要将符合 1 和 2 中的字段的列都建立一个索引, 通常将 1、2 中的字段建立联合索引效果更好;
4:多表 join 的关联列
4:如何选择索引列的顺序
1:区分度最高的放在联合索引的最左侧(区分度=列中不同值的数量/列的总行数):
2:尽量把字段长度小的列放在联合索引的最左侧(因为字段长度越小,一页能存储的数据量越大,IO 性能也就越好)
3:使用最频繁的列放到联合索引的左侧(这样可以比较少的建立一些索引)
5:对于频繁的查询优先考虑使用覆盖索引
覆盖索引:
就是包含了所有查询字段 (where,select,ordery by,group by 包含的字段) 的索引
1:避免 Innodb 表进行索引的二次查询: Innodb 是以聚集索引的顺序来存储的,
对于 Innodb 来说,二级索引在叶子节点中所保存的是行的主键信息;
如果是用二级索引查询数据的话,在查找到相应的键值后,还要通过主键进行二次查询才能获取我们真实所需要的数据。
而在覆盖索引中,二级索引的键值中可以获取所有的数据,避免了对主键的二次查询 ,减少了 IO 操作,提升了查询效率。
2:可以把随机 IO 变成顺序 IO 加快查询效率:
由于覆盖索引是按键值的顺序存储的,对于 IO 密集型的范围查找来说,
对比随机从磁盘读取每一行的数据 IO 要少的多,
因此利用覆盖索引在访问时也可以把磁盘的随机读取的 IO 转变成索引查找的顺序 IO。
6:索引 SET 规范
1:不建议使用外键约束(foreign key),但一定要在表与表之间的关联键上建立索引:
2:外键可用于保证数据的参照完整性,但建议在业务端实现
3:外键会影响父表和子表的写操作从而降低性能
2:数据库 SQL 开发规范
1:建议使用预编译语句进行数据库操作
预编译语句可以重复使用这些计划,相同语句可以一次解析,多次使用,提高处理效率,减少时间;
解决动态 SQL 所带来的 SQL 注入的问题。只传参数,比传递 SQL 语句更高效。
2:避免数据类型的隐式转换
隐式转换会导致索引失效:
select name,phone from customer where id = '1';
3:充分利用表上已经存在的索引
避免使用双%号的查询条件。如:a like '%123%',(如果无前置%,只有后置%,是可以用到列上的索引的)
进行关联查询时:使用 exists 或者 left join来优化 in 操作,因为 not in 也通常会使用索引失效。
select * from table_a where id in (select id from table_b)
select * from table_a where id exists (select id from table_b)
范围查询可能会中断联合索引的使用。梯子断了自然没办法爬楼
在定义联合索引时,如果 a 列要用到范围查找的话,就要把 a 列放到联合索引的右侧(待确认)
4: 禁止使用 SELECT * 必须使用 SELECT <字段列表> 查询原因:
消耗更多的 CPU 和 IO 以网络带宽资源
无法使用覆盖索引
可减少表结构变更带来的影响
5:禁止使用不含字段列表的 INSERT 语句
insert into table(a,b,b) values ('a','b','c');
6: 避免使用子查询,可以把子查询优化为 join 操作
通常子查询在 in 子句中,且子查询中为简单 SQL(不包含 union、group by、order by、limit 从句) 时;
这时候可以把子查询转化为关联查询进行优化。
子查询性能差的原因:
子查询的结果集无法使用索引,通常子查询的结果集会被存储到临时表中,
不论是内存临时表还是磁盘临时表都不会存在索引,所以查询性能会受到一定的影响。
特别是对于返回结果集比较大的子查询,其对查询性能的影响也就越大。
所以会消耗过多的 CPU 和 IO 资源,产生大量的慢查询。
7:避免使用 JOIN 关联太多的表
在 MySQL 中,对于同一个 SQL 多关联(join)一个表,就会多分配一个关联缓存,
如果在一个 SQL 中关联的表越多,所占用的内存也就越大。
如果程序中大量的使用了多表关联的操作,同时 join_buffer_size 设置的也不合理的情况下,
就容易造成服务器内存溢出的情况,影响到服务器数据库性能的稳定性
8:对应同一列进行 or 判断时,使用 in 代替 or
in 的值不要超过 500 个,in 操作可以更有效的利用索引,or 大多数情况下很少能利用到索引。
9:禁止使用 order by rand() 进行随机排序
order by rand() 会把表中所有符合条件的数据装载到内存中;
然后在内存中对所有数据根据随机生成的值进行排序,并且可能会对每一行都生成一个随机值,
如果满足条件的数据集非常大,就会消耗大量的 CPU 和 IO 及内存资源。
10: WHERE 从句中禁止对列进行函数转换和计算
不推荐:
where date(create_time)='20210101'
推荐:
where create_time >= '20210101' and create_time < '20210102'
11:在明显不会有重复值时使用 UNION ALL 而不是 UNION
UNION 会把两个结果集的所有数据放到临时表中后再进行去重操作
UNION ALL 不会再对结果集进行去重操作
12:拆分复杂的大 SQL 为多个小 SQL
1:大 SQL 逻辑上比较复杂,需要占用大量 CPU 进行计算的 SQL;
2:MySQL 中,一个 SQL 只能使用一个 CPU 进行计算SQL,拆分后可以通过并行执行来提高处理效率;
3:数据库操作行为规范
1:超 100 万行的批量写 (UPDATE,DELETE,INSERT) 操作,要分批多次进行操作
1:大批量操作可能会造成严重的主从延迟
主从环境中,大批量操作可能会造成严重的主从延迟,大批量的写操作一般都需要执行一定长的时间;
而只有当主库上执行完成后,才会在其他从库上执行;
2:binlog 日志为 row 格式时会产生大量的日志
大批量写操作会产生大量日志,对于 row 格式二进制数据而言;
由于在 row 格式中会记录每一行数据的修改,我们一次修改的数据越多,产生的日志量也就会越多,日志的传输和恢复所需要的时间也就越长,这也是造成主从延迟的一个原因
3:避免产生大事务操作
大批量修改数据,一定是在一个事务中进行的,这就会造成表中大批量数据进行锁定,从而导致大量的阻塞,阻塞会对 MySQL 的性能产生非常大的影响。
特别是长时间的阻塞会占满所有数据库的可用连接,这会使生产环境中的其他应用无法连接到数据库;
2:对于大表使用 pt-online-schema-change 修改表结构
避免大表修改产生的主从延迟
避免在对表字段进行修改时进行锁表
对大表数据结构的修改一定要谨慎,会造成严重的锁表操作,尤其是生产环境,是不能容忍的。
pt-online-schema-change 它会首先建立一个与原表结构相同的新表,并且在新表上进行表结构的修改,然后再把原表中的数据复制到新表中,并在原表中增加一些触发器。
把原表中新增的数据也复制到新表中,在行所有数据复制完成之后,把新表命名成原表,并把原来的表删除掉。
把原来一个 DDL 操作,分解成多个小的批次进行。
3: 禁止为程序使用的账号赋予 super 权限
当达到最大连接数限制时,还运行 1 个有 super 权限的用户连接
super 权限只能留给 DBA 处理问题的账号使用
4:对于程序连接数据库账号,遵循权限最小原则
程序使用数据库账号只能在一个 DB 下使用,不准跨库
程序使用的账号原则上不准有 drop 权限