今天，數(shù)據(jù)庫的操作越來越成為整個(gè)應(yīng)用的性能瓶頸了，這點(diǎn)對(duì)于 Web 應(yīng)用尤其明顯。關(guān)于數(shù)據(jù)庫的性能，這并不只是 DBA 才需要擔(dān)心的事，而這更是我們程序員需要去關(guān)注的事情。當(dāng)我們?nèi)ピO(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，對(duì)操作數(shù)據(jù)庫時(shí)(尤其是查表時(shí)的 SQL 語句)，我們都需要注意數(shù)據(jù)操作的性能。這里，我們不會(huì)講過多的 SQL 語句的優(yōu)化，而只是針對(duì) MySQL 這一 Web 應(yīng)用最多的數(shù)據(jù)庫。希望下面的這些優(yōu)化技巧對(duì)你有用。
1.為查詢緩存優(yōu)化你的查詢
大多數(shù)的 MySQL 服務(wù)器都開啟了查詢緩存。這是提高性最有效的方法之一，而且這是被 MySQL 的數(shù)據(jù)庫引擎處理的。當(dāng)有很多相同的查詢被執(zhí)行了多次的時(shí)候，這些查詢結(jié)果會(huì)被放到一個(gè)緩存中，這樣，后續(xù)的相同的查詢就不用操作表而直接訪問緩存結(jié)果了。
這里最主要的問題是，對(duì)于程序員來說，這個(gè)事情是很容易被忽略的。因?yàn)椋覀兡承┎樵冋Z句會(huì)讓 MySQL 不使用緩存。請(qǐng)看下面的示例：
上面兩條 SQL 語句的差別就是 CURDATE() ，MySQL 的查詢緩存對(duì)這個(gè)函數(shù)不起作用。所以，像 NOW() 和 RAND() 或是其它的諸如此類的 SQL 函數(shù)都不會(huì)開啟查詢緩存，因?yàn)檫@些函數(shù)的返回是會(huì)不定的易變的。所以，你所需要的就是用一個(gè)變量來代替 MySQL 的函數(shù)，從而開啟緩存。
2.EXPLAIN 你的 SELECT 查詢
使用 EXPLAIN 關(guān)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結(jié)構(gòu)的性能瓶頸。
EXPLAIN 的查詢結(jié)果還會(huì)告訴你你的索引主鍵被如何利用的，你的數(shù)據(jù)表是如何被搜索和排序的……等等，等等。
挑一個(gè)你的 SELECT 語句(推薦挑選那個(gè)最復(fù)雜的，有多表聯(lián)接的)，把關(guān)鍵字 EXPLAIN 加到前面。你可以使用 phpmyadmin 來做這個(gè)事。然后，你會(huì)看到一張表格。下面的這個(gè)示例中，我們忘記加上了 group_id 索引，并且有表聯(lián)接：
當(dāng)我們?yōu)?group_id 字段加上索引后：
我們可以看到，前一個(gè)結(jié)果顯示搜索了 7883 行，而后一個(gè)只是搜索了兩個(gè)表的 9 和 16 行。查看 rows 列可以讓我們找到潛在的性能問題。
3.當(dāng)只要一行數(shù)據(jù)時(shí)使用 LIMIT 1
當(dāng)你查詢表的有些時(shí)候，你已經(jīng)知道結(jié)果只會(huì)有一條結(jié)果，但因?yàn)槟憧赡苄枰?fetch 游標(biāo)，或是你也許會(huì)去檢查返回的記錄數(shù)。
在這種情況下，加上 LIMIT 1 可以增加性能。這樣一樣，MySQL 數(shù)據(jù)庫引擎會(huì)在找到一條數(shù)據(jù)后停止搜索，而不是繼續(xù)往后查少下一條符合記錄的數(shù)據(jù)。
下面的示例，只是為了找一下是否有“中國”的用戶，很明顯，后面的會(huì)比前面的更有效率。(請(qǐng)注意，第一條中是 Select *，第二條是 Select 1)
4.為搜索字段建索引
索引并不一定就是給主鍵或是唯一的字段。如果在你的表中，有某個(gè)字段你總要會(huì)經(jīng)常用來做搜索，那么，請(qǐng)為其建立索引吧。
從上圖你可以看到那個(gè)搜索字串 “last_name LIKE ‘a%’”，一個(gè)是建了索引，一個(gè)是沒有索引，性能差了 4 倍左右。
另外，你應(yīng)該也需要知道什么樣的搜索是不能使用正常的索引的。例如， 當(dāng)你需要在一篇大的文章中搜索一個(gè)詞時(shí)，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(gè)索引(比如說：搜索關(guān)鍵詞或是 Tag 什么的)
5.在 Join 表的時(shí)候使用相當(dāng)類型的例，并將其索引
如果你的應(yīng)用程序有很多 JOIN 查詢，你應(yīng)該確認(rèn)兩個(gè)表中 Join 的字段是被建過索引的。這樣，MySQL 內(nèi)部會(huì)啟動(dòng)為你優(yōu)化 Join 的 SQL 語句的機(jī)制。
而且，這些被用來 Join 的字段，應(yīng)該是相同的類型的。例如：如果你要把DECIMAL 字段和一個(gè) INT 字段 Join 在一起，MySQL 就無法使用它們的索引。對(duì)于那些 STRING 類型，還需要有相同的字符集才行。(兩個(gè)表的字符集有可能不一樣)
6.千萬不要 ORDER BY RAND()
想打亂返回的數(shù)據(jù)行?隨機(jī)挑一個(gè)數(shù)據(jù)?真不知道誰發(fā)明了這種用法，但很多新手很喜歡這樣用。但你確不了解這樣做有多么可怕的性能問題。
如果你真的想把返回的數(shù)據(jù)行打亂了，你有 N 種方法可以達(dá)到這個(gè)目的。這樣使用只讓你的數(shù)據(jù)庫的性能呈指數(shù)級(jí)的下降。這里的問題是：MySQL 會(huì)不得不去執(zhí)行 RAND()函數(shù)(很耗 CPU 時(shí)間)，而且這是為了每一行記錄去記行，然后再對(duì)其排序。就算是你用了 Limit 1 也無濟(jì)于事(因?yàn)橐判?
下面的示例是隨機(jī)挑一條記錄
7.避 免 SELECT *
從數(shù)據(jù)庫里讀出越多的數(shù)據(jù)，那么查詢就會(huì)變得越慢。并且，如果你的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和 WEB 服務(wù)器是兩臺(tái)獨(dú)立的服務(wù)器的話，這還會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)載。
所以，你應(yīng)該養(yǎng)成一個(gè)需要什么就取什么的好的習(xí)慣。
8.永遠(yuǎn)為每張表設(shè)置一個(gè) ID
我們應(yīng)該為數(shù)據(jù)庫里的每張表都設(shè)置一個(gè) ID 做為其主鍵，而且最好的是一個(gè) INT 型的(推薦使用 UNSIGNED)，并設(shè)置上自動(dòng)增加的 AUTO_INCREMENT 標(biāo)
志。
就算是你 users 表有一個(gè)主鍵叫 “email”的字段，你也別讓它成為主鍵。使用 VARCHAR 類型來當(dāng)主鍵會(huì)使用得性能下降。另外，在你的程序中，你應(yīng)該使用表的 ID 來構(gòu)造你的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
而且，在 MySQL 數(shù)據(jù)引擎下，還有一些操作需要使用主鍵，在這些情況下，主鍵的性能和設(shè)置變得非常重要，比如，集群，分區(qū)……
在這里，只有一個(gè)情況是例外，那就是“關(guān)聯(lián)表”的“外鍵”，也就是 說，這個(gè)表的主鍵，通過若干個(gè)別的表的主鍵構(gòu)成。我們把這個(gè)情況叫做“外
鍵”。比如：有一個(gè)“學(xué)生表”有學(xué)生的 ID，有一個(gè)“課程表”有課程 ID，那么，“成績表”就是“關(guān)聯(lián)表”了，其關(guān)聯(lián)了學(xué)生表和課程表，在成績表中， 學(xué)生 ID 和課程 ID 叫“外鍵”其共同組成主鍵。
9.使用 ENUM 而不是 VARCHAR
ENUM 類型是非常快和緊湊的。在實(shí)際上，其保存的是 TINYINT，但其外表上顯示為字符串。這樣一來，用這個(gè)字段來做一些選項(xiàng)列表變得相當(dāng)?shù)耐昝馈?/p>
如果你有一個(gè)字段，比如“性別”，“國家”，“民族”，“狀態(tài)”或
“部門”，你知道這些字段的取值是有限而且固定的，那么，你應(yīng)該使用 ENUM
而不是 VARCHAR。
MySQL 也有一個(gè)“建議”(見第十條)告訴你怎么去重新組織你的表結(jié)構(gòu)。當(dāng)你有一個(gè) VARCHAR 字段時(shí)，這個(gè)建議會(huì)告訴你把其改成 ENUM 類型。使用PROCEDURE ANALYSE() 你可以得到相關(guān)的建議。
10.從 PROCEDURE ANALYSE() 取得建議
PROCEDURE ANALYSE() 會(huì)讓 MySQL 幫你去分析你的字段和其實(shí)際的數(shù)據(jù)，并會(huì)給你一些有用的建議。只有表中有實(shí)際的數(shù)據(jù)，這些建議才會(huì)變得有用，因?yàn)橐鲆恍┐蟮臎Q定是需要有數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的。
例如，如果你創(chuàng)建了一個(gè) INT 字段作為你的主鍵，然而并沒有太多的數(shù)據(jù)，那么，PROCEDURE ANALYSE()會(huì)建議你把這個(gè)字段的類型改成 MEDIUMINT 。或是你使用了一個(gè) VARCHAR 字段，因?yàn)閿?shù)據(jù)不多，你可能會(huì)得到一個(gè)讓你把它改成 ENUM 的建議。這些建議，都是可能因?yàn)閿?shù)據(jù)不夠多，所以決策做得就不夠準(zhǔn)。
在 phpmyadmin 里，你可以在查看表時(shí)，點(diǎn)擊 “Propose table structure” 來查看這些建議
一定要注意，這些只是建議，只有當(dāng)你的表里的數(shù)據(jù)越來越多時(shí)，這些建議才會(huì)變得準(zhǔn)確。一定要記住，你才是最終做決定的人。
11.盡可能的使用 NOT NULL
除非你有一個(gè)很特別的原因去使用 NULL 值，你應(yīng)該總是讓你的字段保持NOT NULL。這看起來好像有點(diǎn)爭議，請(qǐng)往下看。
首先，問問你自己“Empty”和“NULL”有多大的區(qū)別(如果是 INT，那就是 0 和 NULL)?如果你覺得它們之間沒有什么區(qū)別，那么你就不要使用 NULL。(你知道嗎?在 Oracle 里，NULL 和 Empty 的字符串是一樣的!)
不要以為 NULL 不需要空間，其需要額外的空間，并且，在你進(jìn)行比較的時(shí)候，你的程序會(huì)更復(fù)雜。 當(dāng)然，這里并不是說你就不能使用 NULL 了，現(xiàn)實(shí)情況是很復(fù)雜的，依然會(huì)有些情況下，你需要使用 NULL 值。
12.Prepared Statements
Prepared Statements 很像存儲(chǔ)過程，是一種運(yùn)行在后臺(tái)的 SQL 語句集合， 我們可以從使用 prepared statements 獲得很多好處，無論是性能問題還是安全問題。
Prepared Statements 可以檢查一些你綁定好的變量，這樣可以保護(hù)你的程序不會(huì)受到“SQL 注入式”攻擊。當(dāng)然，你也可以手動(dòng)地檢查你的這些變量， 然而，手動(dòng)的檢查容易出問題，而且很經(jīng)常會(huì)被程序員忘了。當(dāng)我們使用一些framework 或是 ORM 的時(shí)候，這樣的問題會(huì)好一些。
在性能方面，當(dāng)一個(gè)相同的查詢被使用多次的時(shí)候，這會(huì)為你帶來可觀的性能優(yōu)勢(shì)。你可以給這些 Prepared Statements 定義一些參數(shù)，而 MySQL 只會(huì)解析一次。
雖然最新版本的 MySQL 在傳輸 Prepared Statements 是使用二進(jìn)制形勢(shì)， 所以這會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)傳輸非常有效率。
當(dāng)然，也有一些情況下，我們需要避免使用 Prepared Statements，因?yàn)槠洳恢С植樵兙彺妗５珦?jù)說版本 5.1 后支持了。
在 PHP 中要使用 prepared statements，你可以查看其使用手冊(cè)：mysqli
擴(kuò)展 或是使用數(shù)據(jù)庫抽象層，如： PDO.
13.無緩沖的查詢
正常的情況下，當(dāng)你在當(dāng)你在你的腳本中執(zhí)行一個(gè) SQL 語句的時(shí)候，你的程序會(huì)停在那里直到?jīng)]這個(gè) SQL 語句返回，然后你的程序再往下繼續(xù)執(zhí)行。你可以使用無緩沖查詢來改變這個(gè)行為。
mysql_unbuffered_query() 發(fā)送一個(gè) SQL 語句到 MySQL 而并不像mysql_query()一樣去自動(dòng) fethch 和緩存結(jié)果。這會(huì)相當(dāng)節(jié)約很多可觀的內(nèi)存，尤其是那些會(huì)產(chǎn)生大量結(jié)果的查詢語句，并且，你不需要等到所有的結(jié)果都返回，只需要第一行數(shù)據(jù)返回的時(shí)候，你就可以開始馬上開始工作于查詢結(jié)果了。
然而，這會(huì)有一些限制。因?yàn)槟阋窗阉行卸甲x走，或是你要在進(jìn)行下 一次的查詢前調(diào)用 mysql_free_result() 清除結(jié)果。而且， mysql_num_rows() 或 mysql_data_seek() 將無法使用。所以，是否使用無緩沖的查詢你需要仔細(xì)考慮。
14.把 IP 地址存成 UNSIGNED INT
很多程序員都會(huì)創(chuàng)建一個(gè) VARCHAR(15) 字段來存放字符串形式的 IP 而不是整形的 IP。如果你用整形來存放，只需要 4 個(gè)字節(jié)，并且你可以有定長的字段。而且，這會(huì)為你帶來查詢上的優(yōu)勢(shì)，尤其是當(dāng)你需要使用這樣的 WHERE 條件：IP between ip1 and ip2。
我們必需要使用 UNSIGNED INT，因?yàn)?IP 地址會(huì)使用整個(gè) 32 位的無符號(hào)整形。
而你的查詢，你可以使用 INET_ATON() 來把一個(gè)字符串 IP 轉(zhuǎn)成一個(gè)整形， 并使用 INET_NTOA() 把一個(gè)整形轉(zhuǎn)成一個(gè)字符串 IP。在 PHP 中，也有這樣的函數(shù) ip2long() 和 long2ip()。
15.固定長度的表會(huì)更快
如果表中的所有字段都是“固定長度”的，整個(gè)表會(huì)被認(rèn)為是 “static” 或 “fixed-length”。 例如，表中沒有如下類型的字段： VARCHAR，TEXT， BLOB。只要你包括了其中一個(gè)這些字段，那么這個(gè)表就不是“固定長度靜態(tài)表”了，這樣，MySQL 引擎會(huì)用另一種方法來處理。
固定長度的表會(huì)提高性能，因?yàn)?MySQL 搜尋得會(huì)更快一些，因?yàn)檫@些固定的長度是很容易計(jì)算下一個(gè)數(shù)據(jù)的偏移量的，所以讀取的自然也會(huì)很快。而如果字段不是定長的，那么，每一次要找下一條的話，需要程序找到主鍵。
并且，固定長度的表也更容易被緩存和重建。不過，唯一的副作用是，固定長度的字段會(huì)浪費(fèi)一些空間，因?yàn)槎ㄩL的字段無論你用不用，他都是要分配那么多的空間。
使用“垂直分割”技術(shù)(見下一條)，你可以分割你的表成為兩個(gè)一個(gè)是定長的，一個(gè)則是不定長的。
16.垂直分割
“垂直分割”是一種把數(shù)據(jù)庫中的表按列變成幾張表的方法，這樣可以降低表的復(fù)雜度和字段的數(shù)目，從而達(dá)到優(yōu)化的目的。(以前，在銀行做過項(xiàng)目， 見過一張表有 100 多個(gè)字段，很恐怖)
示例一：在 Users 表中有一個(gè)字段是家庭地址，這個(gè)字段是可選字段，相比起，而且你在數(shù)據(jù)庫操作的時(shí)候除了個(gè)人信息外，你并不需要經(jīng)常讀取或是改寫這個(gè)字段。那么，為什么不把他放到另外一張表中呢? 這樣會(huì)讓你的表有更好的性能，大家想想是不是，大量的時(shí)候，我對(duì)于用戶表來說，只有用戶ID，用戶名，口令，用戶角色等會(huì)被經(jīng)常使用。小一點(diǎn)的表總是會(huì)有好的性 能。
示例二： 你有一個(gè)叫 “last_login” 的字段，它會(huì)在每次用戶登錄時(shí)被更新。但是，每次更新時(shí)會(huì)導(dǎo)致該表的查詢緩存被清空。所以，你可以把這個(gè)字段放到另一個(gè)表中，這樣就不會(huì)影響你對(duì)用戶 ID，用戶名，用戶角色的不停地讀取了，因?yàn)椴樵兙彺鏁?huì)幫你增加很多性能。
另外，你需要注意的是，這些被分出去的字段所形成的表，你不會(huì)經(jīng)常性地去 Join 他們，不然的話，這樣的性能會(huì)比不分割時(shí)還要差，而且，會(huì)是極數(shù)級(jí)的下降。
17.拆分大的 DELETE 或 INSERT 語句
如果你需要在一個(gè)在線的網(wǎng)站上去執(zhí)行一個(gè)大的 DELETE 或 INSERT 查詢， 你需要非常小心，要避免你的操作讓你的整個(gè)網(wǎng)站停止相應(yīng)。因?yàn)檫@兩個(gè)操作是會(huì)鎖表的，表一鎖住了，別的操作都進(jìn)不來了。
Apache 會(huì)有很多的子進(jìn)程或線程。所以，其工作起來相當(dāng)有效率，而我們的服務(wù)器也不希望有太多的子進(jìn)程，線程和數(shù)據(jù)庫鏈接，這是極大的占服務(wù)器資源的事情，尤其是內(nèi)存。
如果你把你的表鎖上一段時(shí)間，比如 30 秒鐘，那么對(duì)于一個(gè)有很高訪問量的站點(diǎn)來說，這 30 秒所積累的訪問進(jìn)程/線程，數(shù)據(jù)庫鏈接，打開的文件數(shù)， 可能不僅僅會(huì)讓你泊 WEB 服務(wù) Crash，還可能會(huì)讓你的整臺(tái)服務(wù)器馬上掛了。
所以，如果你有一個(gè)大的處理，你定你一定把其拆分，使用 LIMIT 條件是一個(gè)好的方法。下面是一個(gè)示例：
18.越小的列會(huì)越快
對(duì)于大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫引擎來說，硬盤操作可能是最重大的瓶頸。所以，把你的數(shù)據(jù)變得緊湊會(huì)對(duì)這種情況非常有幫助，因?yàn)檫@減少了對(duì)硬盤的訪問。
參看 MySQL 的文檔 Storage Requirements 查看所有的數(shù)據(jù)類型。
如果一個(gè)表只會(huì)有幾列罷了(比如說字典表，配置表)，那么，我們就沒有理由使用 INT 來做主鍵，使用 MEDIUMINT, SMALLINT 或是更小的 TINYINT 會(huì)更經(jīng)濟(jì)一些。如果你不需要記錄時(shí)間，使用 DATE 要比 DATETIME 好得多。
當(dāng)然，你也需要留夠足夠的擴(kuò)展空間，不然，你日后來干這個(gè)事，你會(huì)死的很難看，參看 Slashdot 的例子(2009 年 11 月 06 日)，一個(gè)簡單的 ALTER TABLE 語句花了 3 個(gè)多小時(shí)，因?yàn)槔锩嬗幸磺Я偃f條數(shù)據(jù)。
19.選擇正確的存儲(chǔ)引擎
在 MySQL 中有兩個(gè)存儲(chǔ)引擎 MyISAM 和 InnoDB，每個(gè)引擎都有利有弊。酷殼以前文章《MySQL: InnoDB 還是 MyISAM?》討論和這個(gè)事情。
MyISAM 適合于一些需要大量查詢的應(yīng)用，但其對(duì)于有大量寫操作并不是很好。甚至你只是需要 update 一個(gè)字段，整個(gè)表都會(huì)被鎖起來，而別的進(jìn)程，就算是讀進(jìn)程都無法操作直到讀操作完成。另外，MyISAM 對(duì)于 SELECT COUNT(*) 這類的計(jì)算是超快無比的。
InnoDB 的趨勢(shì)會(huì)是一個(gè)非常復(fù)雜的存儲(chǔ)引擎，對(duì)于一些小的應(yīng)用，它會(huì)比MyISAM 還慢。他是它支持“行鎖” ，于是在寫操作比較多的時(shí)候，會(huì)更優(yōu)秀。并且，他還支持更多的高級(jí)應(yīng)用，比如：事務(wù)。
下面是 MySQL 的手冊(cè)
target=”_blank”MyISAM Storage Engine InnoDB Storage Engine
20.使用一個(gè)對(duì)象關(guān)系映射器(Object Relational Mapper)
使用 ORM (Object Relational Mapper)，你能夠獲得可靠的性能增漲。一個(gè)
ORM 可以做的所有事情，也能被手動(dòng)的編寫出來。但是，這需要一個(gè)高級(jí)專家。
ORM 的最重要的是“Lazy Loading”，也就是說，只有在需要的去取值的時(shí)候才會(huì)去真正的去做。但你也需要小心這種機(jī)制的副作用，因?yàn)檫@很有可能會(huì)因?yàn)橐?chuàng)建很多很多小的查詢反而會(huì)降低性能。
ORM 還可以把你的 SQL 語句打包成一個(gè)事務(wù)，這會(huì)比單獨(dú)執(zhí)行他們快得多得多。
目前，個(gè)人最喜歡的 PHP 的 ORM 是：Doctrine。
21.小心“永久鏈接”
“永久鏈接”的目的是用來減少重新創(chuàng)建 MySQL 鏈接的次數(shù)。當(dāng)一個(gè)鏈接被創(chuàng)建了，它會(huì)永遠(yuǎn)處在連接的狀態(tài)，就算是數(shù)據(jù)庫操作已經(jīng)結(jié)束了。而且， 自從我們的 Apache 開始重用它的子進(jìn)程后——也就是說，下一次的 HTTP 請(qǐng)求會(huì)重用 Apache 的子進(jìn)程，并重用相同的 MySQL 鏈接。
PHP 手冊(cè)：mysql_pconnect()
在理論上來說，這聽起來非常的不錯(cuò)。但是從個(gè)人經(jīng)驗(yàn)(也是大多數(shù)人的) 上來說，這個(gè)功能制造出來的麻煩事更多。因?yàn)椋阒挥杏邢薜逆溄訑?shù)，內(nèi)存問題，文件句柄數(shù)，等等。
而且，Apache 運(yùn)行在極端并行的環(huán)境中，會(huì)創(chuàng)建很多很多的了進(jìn)程。這就是為什么這種“永久鏈接”的機(jī)制工作地不好的原因。在你決定要使用“永久鏈接”之前，你需要好好地考慮一下你的整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)。
