{eval=Array;=+count(Array);}
個(gè)人的觀點(diǎn),這種大表的優(yōu)化,不一定上來就要分庫分表,因?yàn)楸硪坏┍徊鸱郑_發(fā)、運(yùn)維的復(fù)雜度會直線上升,而大多數(shù)公司是欠缺這種能力的。所以MySQL中幾百萬甚至小幾千萬的表,先考慮做單表的優(yōu)化。
單表優(yōu)化可以從這幾個(gè)角度出發(fā):
表分區(qū):MySQL在5.1之后才有的,可以看做是水平拆分,分區(qū)表需要在建表的需要加上分區(qū)參數(shù),用戶需要在建表的時(shí)候加上分區(qū)參數(shù);分區(qū)表底層由多個(gè)物理子表組成,但是對于代碼來說,分區(qū)表是透明的;SQL中的條件中最好能帶上分區(qū)條件的列,這樣可以定位到少量的分區(qū)上,否則就會掃描全部分區(qū)。
讀寫分離:最常用的優(yōu)化手段,寫主庫讀從庫;
增加緩存:主要的思想就是減少對數(shù)據(jù)庫的訪問,緩存可以在整個(gè)架構(gòu)中的很多地方,比如:數(shù)據(jù)庫本身有就緩存,客戶端緩存,數(shù)據(jù)庫訪問層對SQL語句的緩存,應(yīng)用程序內(nèi)的緩存,第三方緩存(如Redis等);
字段設(shè)計(jì):單表不要有太多字段;VARCHAR的長度盡量只分配真正需要的空間;盡量使用TIMESTAMP而非DATETIME;避免使用NULL,可以通過設(shè)置默認(rèn)值解決。
索引優(yōu)化:索引不是越多越好,針對性地建立索引,索引會加速查詢,但是對新增、修改、刪除會造成一定的影響;值域很少的字段不適合建索引;盡量不用UNIQUE,不要設(shè)置外鍵,由程序保證;
SQL優(yōu)化:盡量使用索引,也要保證不要因?yàn)殄e(cuò)誤的寫法導(dǎo)致索引失效;比如:避免前導(dǎo)模糊查詢,避免隱式轉(zhuǎn)換,避免等號左邊做函數(shù)運(yùn)算,in中的元素不宜過多等等;
NoSQL:有一些場景,可以拋棄MySQL等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,擁抱NoSQL;比如:統(tǒng)計(jì)類、日志類、弱結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù);事務(wù)要求低的場景。
數(shù)據(jù)量進(jìn)一步增大的時(shí)候,就不得不考慮表拆分的問題了:
垂直拆分:垂直拆分的意思就是把一個(gè)字段較多的表,拆分成多個(gè)字段較少的表;上文中也說過單表的字段不宜過多,如果初期的表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的就很好,就不會有垂直拆分的問題了;一般來說,MySQL單表的字段最好不要超過二三十個(gè)。
水平拆分:就是我們常說的分庫分表了;分表,解決了單表數(shù)據(jù)過大的問題,但是畢竟還在同一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上,所以IO、CPU、網(wǎng)絡(luò)方面的壓力,并不會得到徹底的緩解,這個(gè)可以通過分庫來解決。水平拆分優(yōu)點(diǎn)很明顯,可以利用多臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的資源,提高了系統(tǒng)的負(fù)載能力;缺點(diǎn)是邏輯會變得復(fù)雜,跨節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性能差,維護(hù)難度大(特別是擴(kuò)容的時(shí)候)。
MySQL數(shù)據(jù)庫是在國內(nèi)各大公司最常用的數(shù)據(jù)庫之一,MySQL是一種開源的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。而對于數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化我認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:
1.數(shù)據(jù)庫配置優(yōu)化在安裝MySQL數(shù)據(jù)庫時(shí),可以對于數(shù)據(jù)庫進(jìn)行優(yōu)化,增加數(shù)據(jù)庫的連接數(shù),增加訪問量,訪問量的增加可以提高查詢速度。增加緩存等優(yōu)化數(shù)據(jù)庫,在查詢時(shí),可以直接在緩存中查詢數(shù)據(jù);
2.表結(jié)構(gòu)優(yōu)化在創(chuàng)建表結(jié)構(gòu)時(shí),一張數(shù)據(jù)表中不要?jiǎng)?chuàng)建過多的字段,如果一個(gè)功能的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)中字段較多,可以嘗試將字段分離出來,分別建成兩個(gè)或多個(gè)表。而且對于字段的長度夠用即可,不要設(shè)置的過長;
3.索引優(yōu)化可以在數(shù)據(jù)庫中,對于經(jīng)常使用的表建立索引,索引可以增加查詢的速度。但是索引不是越多越好,過多的索引反而會減慢查詢的速度。針對性地建立索引會加速查詢,但是對新增、修改、刪除會造成一定的影響;
4.SQL查詢優(yōu)化在SQL查詢時(shí)可以通過優(yōu)化SQL的查詢進(jìn)行優(yōu)化,通過增加查詢的條件優(yōu)化SQL,在多表關(guān)聯(lián)的查詢中,盡量不要使用自關(guān)聯(lián)和全關(guān)聯(lián)的方式進(jìn)行,而是使用左右關(guān)聯(lián)的方式進(jìn)行查詢。查詢語句將字段寫出來,不要使用select * from t(表名)的方式進(jìn)行。
一、Mysql分庫分表方案
1.為什么要分表:當(dāng)一張表的數(shù)據(jù)達(dá)到幾千萬時(shí),你查詢一次所花的時(shí)間會變多,如果有聯(lián)合查詢的話,我想有可能會死在那兒了。分表的目的就在于此,減小數(shù)據(jù)庫的負(fù)擔(dān),縮短查詢時(shí)間。
mysql中有一種機(jī)制是表鎖定和行鎖定,是為了保證數(shù)據(jù)的完整性。表鎖定表示你們都不能對這張表進(jìn)行操作,必須等我對表操作完才行。行鎖定也一樣,別的sql必須等我對這條數(shù)據(jù)操作完了,才能對這條數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。
2. mysql proxy:amoeba做mysql集群,利用amoeba。
從上層的java程序來講,不需要知道主服務(wù)器和從服務(wù)器的來源,即主從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對于上層來講是透明的。可以通過amoeba來配置。
3.大數(shù)據(jù)量并且訪問頻繁的表,將其分為若干個(gè)表比如對于某網(wǎng)站平臺的數(shù)據(jù)庫表-公司表,數(shù)據(jù)量很大,這種能預(yù)估出來的大數(shù)據(jù)量表,我們就事先分出個(gè)N個(gè)表,這個(gè)N是多少,根據(jù)實(shí)際情況而定。
某網(wǎng)站現(xiàn)在的數(shù)據(jù)量至多是5000萬條,可以設(shè)計(jì)每張表容納的數(shù)據(jù)量是500萬條,也就是拆分成10張表,
那么如何判斷某張表的數(shù)據(jù)是否容量已滿呢?可以在程序段對于要新增數(shù)據(jù)的表,在插入前先做統(tǒng)計(jì)表記錄數(shù)量的操作,當(dāng)<500萬條數(shù)據(jù),就直接插入,當(dāng)已經(jīng)到達(dá)閥值,可以在程序段新創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表(或者已經(jīng)事先創(chuàng)建好),再執(zhí)行插入操作。
4. 利用merge存儲引擎來實(shí)現(xiàn)分表如果要把已有的大數(shù)據(jù)量表分開比較痛苦,最痛苦的事就是改代碼,因?yàn)槌绦蚶锩娴膕ql語句已經(jīng)寫好了。用merge存儲引擎來實(shí)現(xiàn)分表, 這種方法比較適合.
舉例子:
二、數(shù)據(jù)庫架構(gòu)(Java自學(xué)網(wǎng)推薦 www.javazx.com)
1、簡單的MySQL主從復(fù)制:MySQL的主從復(fù)制解決了數(shù)據(jù)庫的讀寫分離,并很好的提升了讀的性能,其圖如下:
其主從復(fù)制的過程如下圖所示:
但是,主從復(fù)制也帶來其他一系列性能瓶頸問題:
那問題產(chǎn)生總得解決的,這就產(chǎn)生下面的優(yōu)化方案,一起來看看。
2、MySQL垂直分區(qū)如果把業(yè)務(wù)切割得足夠獨(dú)立,那把不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)放到不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將是一個(gè)不錯(cuò)的方案,而且萬一其中一個(gè)業(yè)務(wù)崩潰了也不會影響其他業(yè)務(wù)的正常進(jìn)行,并且也起到了負(fù)載分流的作用,大大提升了數(shù)據(jù)庫的吞吐能力。經(jīng)過垂直分區(qū)后的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)圖如下:
然而,盡管業(yè)務(wù)之間已經(jīng)足夠獨(dú)立了,但是有些業(yè)務(wù)之間或多或少總會有點(diǎn)聯(lián)系,如用戶,基本上都會和每個(gè)業(yè)務(wù)相關(guān)聯(lián),況且這種分區(qū)方式,也不能解決單張表數(shù)據(jù)量暴漲的問題,因此為何不試試水平分割呢?
3、MySQL水平分片(Sharding)這是一個(gè)非常好的思路,將用戶按一定規(guī)則(按id哈希)分組,并把該組用戶的數(shù)據(jù)存儲到一個(gè)數(shù)據(jù)庫分片中,即一個(gè)sharding,這樣隨著用戶數(shù)量的增加,只要簡單地配置一臺服務(wù)器即可,原理圖如下:
如何來確定某個(gè)用戶所在的shard呢,可以建一張用戶和shard對應(yīng)的數(shù)據(jù)表,每次請求先從這張表找用戶的shard id,再從對應(yīng)shard中查詢相關(guān)數(shù)據(jù),如下圖所示:
①單庫單表單庫單表是最常見的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),例如,有一張用戶(user)表放在數(shù)據(jù)庫db中,所有的用戶都可以在db庫中的user表中查到。
②單庫多表隨著用戶數(shù)量的增加,user表的數(shù)據(jù)量會越來越大,當(dāng)數(shù)據(jù)量達(dá)到一定程度的時(shí)候?qū)ser表的查詢會漸漸的變慢,從而影響整個(gè)DB的性能。如果使用mysql, 還有一個(gè)更嚴(yán)重的問題是,當(dāng)需要添加一列的時(shí)候,mysql會鎖表,期間所有的讀寫操作只能等待。 可以通過某種方式將user進(jìn)行水平的切分,產(chǎn)生兩個(gè)表結(jié)構(gòu)完全一樣的user_0000,user_0001等表,user_0000 + user_0001 + …的數(shù)據(jù)剛好是一份完整的數(shù)據(jù)。
③多庫多表隨著數(shù)據(jù)量增加也許單臺DB的存儲空間不夠,隨著查詢量的增加單臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器已經(jīng)沒辦法支撐。這個(gè)時(shí)候可以再對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行水平區(qū)分。
四、分庫分表規(guī)則
設(shè)計(jì)表的時(shí)候需要確定此表按照什么樣的規(guī)則進(jìn)行分庫分表。例如,當(dāng)有新用戶時(shí),程序得確定將此用戶信息添加到哪個(gè)表中;同理,當(dāng)?shù)卿浀臅r(shí)候我們得通過用戶的賬號找到數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的記錄,所有的這些都需要按照某一規(guī)則進(jìn)行。 路由 通過分庫分表規(guī)則查找到對應(yīng)的表和庫的過程。如分庫分表的規(guī)則是user_id mod 4的方式,當(dāng)用戶新注冊了一個(gè)賬號,賬號id的123,我們可以通過id mod 4的方式確定此賬號應(yīng)該保存到User_0003表中。當(dāng)用戶123登錄的時(shí)候,我們通過123 mod 4后確定記錄在User_0003中。 分庫分表產(chǎn)生的問題,及注意事項(xiàng)
1. 分庫分表維度的問題假如用戶購買了商品,需要將交易記錄保存取來,如果按照用戶的緯度分表,則每個(gè)用戶的交易記錄都保存在同一表中,所以很快很方便的查找到某用戶的 購買情況,但是某商品被購買的情況則很有可能分布在多張表中,查找起來比較麻煩。反之,按照商品維度分表,可以很方便的查找到此商品的購買情況,但要查找 到買人的交易記錄比較麻煩。 所以常見的解決方式有:
聯(lián)合查詢基本不可能,因?yàn)殛P(guān)聯(lián)的表有可能不在同一數(shù)據(jù)庫中。
3. 避免跨庫事務(wù)避免在一個(gè)事務(wù)中修改db0中的表的時(shí)候同時(shí)修改db1中的表,一個(gè)是操作起來更復(fù)雜,效率也會有一定影響。
4. 盡量把同一組數(shù)據(jù)放到同一DB服務(wù)器上例如將賣家a的商品和交易信息都放到db0中,當(dāng)db1掛了的時(shí)候,賣家a相關(guān)的東西可以正常使用。也就是說避免數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)依賴另一數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
5.一主多備在實(shí)際的應(yīng)用中,絕大部分情況都是讀遠(yuǎn)大于寫。Mysql提供了讀寫分離的機(jī)制,所有的寫操作都必須對應(yīng)到Master,讀操作可以在 Master和Slave機(jī)器上進(jìn)行,Slave與Master的結(jié)構(gòu)完全一樣,一個(gè)Master可以有多個(gè)Slave,甚至Slave下還可以掛 Slave,通過此方式可以有效的提高DB集群的 QPS. 所有的寫操作都是先在Master上操作,然后同步更新到Slave上,所以從Master同步到Slave機(jī)器有一定的延遲,當(dāng)系統(tǒng)很繁忙的時(shí)候,延遲問題會更加嚴(yán)重,Slave機(jī)器數(shù)量的增加也會使這個(gè)問題更加嚴(yán)重。 此外,可以看出Master是集群的瓶頸,當(dāng)寫操作過多,會嚴(yán)重影響到Master的穩(wěn)定性,如果Master掛掉,整個(gè)集群都將不能正常工作。 所以
五、MySQL使用為什么要分庫分表
可以用說用到MySQL的地方,只要數(shù)據(jù)量一大, 馬上就會遇到一個(gè)問題,要分庫分表. 這里引用一個(gè)問題為什么要分庫分表呢?MySQL處理不了大的表嗎? 其實(shí)是可以處理的大表的.我所經(jīng)歷的項(xiàng)目中單表物理上文件大小在80G多,單表記錄數(shù)在5億以上,而且這個(gè)表 屬于一個(gè)非常核用的表:朋友關(guān)系表. 但這種方式可以說不是一個(gè)最佳方式. 因?yàn)槊媾R文件系統(tǒng)如Ext3文件系統(tǒng)對大于大文件處理上也有許多問題. 這個(gè)層面可以用xfs文件系統(tǒng)進(jìn)行替換.但MySQL單表太大后有一個(gè)問題是不好解決: 表結(jié)構(gòu)調(diào)整相關(guān)的操作基 本不在可能.所以大項(xiàng)在使用中都會面監(jiān)著分庫分表的應(yīng)用. 從Innodb本身來講數(shù)據(jù)文件的Btree上只有兩個(gè)鎖, 葉子節(jié)點(diǎn)鎖和子節(jié)點(diǎn)鎖,可以想而知道,當(dāng)發(fā)生頁拆分或是添加新葉時(shí)都會造成表里不能寫入數(shù)據(jù).所以分庫分表還就是一個(gè)比較好的選擇了. 那么分庫分表多少合適呢? 經(jīng)測試在單表1000萬條記錄一下,寫入讀取性能是比較好的. 這樣在留點(diǎn)buffer,那么單表全是數(shù)據(jù)字型的保持在800萬條記錄以下, 有字符型的單表保持在500萬以下. 如果按 100庫100表來規(guī)劃,如用戶業(yè)務(wù): 500萬*100*100 = 50000000萬 = 5000億記錄. 心里有一個(gè)數(shù)了,按業(yè)務(wù)做規(guī)劃還是比較容易的.
分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)--排序、分頁、分組、實(shí)現(xiàn)
六、最近研究分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu),發(fā)現(xiàn)排序、分組及分頁讓著實(shí)人有點(diǎn)頭疼?,F(xiàn)把問題及解決思路整理如下。
1.多分片(水平切分)返回結(jié)果合并(排序)①Select + None Aggregate Function的有序記錄合并排序解決思路:對各分片返回的有序記錄,進(jìn)行排序去重合并。此處主要是編寫排序去重合并算法。
②Select + None Aggregate Function的無序記錄合并解決思路:對各分片返回的無序記錄,進(jìn)行去重合并。
比如:
select count(*) from userselect count(deptno) from user;select count(distinct deptno) from user;2.多分片(水平切分)返回結(jié)果分頁解決思路:合并各分片返回結(jié)果,邏輯分頁。
優(yōu)點(diǎn): 實(shí)現(xiàn)簡單。
缺點(diǎn): 數(shù)據(jù)量越大,緩存壓力就越大。
分片數(shù)據(jù)量越大,查詢也會越慢。
3.多分片(水平切分)查詢有分組語法的合并①Group By Having + None Aggregate Function時(shí)解決思路:去掉having AF條件查詢各分片,然后把數(shù)據(jù)放到一張表里。再用group by having 聚合函數(shù)查詢。
4.分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)--排序分組分頁參考解決方案對 于分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)來說,排序、分頁、分組一直就是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。避免此問題需要好好地設(shè)計(jì)分庫、分表策略。同時(shí)根據(jù)特定的場景來解決問題。也可以 充分利用海量數(shù)據(jù)存儲(Hadoop-HDFS|Hive|HBse)、搜索引擎(Lucene|Solr)及分布式計(jì)算(MapReduce)等技術(shù)來 解決問題。別外,也可以用NoSQL技術(shù)替代關(guān)系性數(shù)據(jù)庫來解決問題,比如MogonDB edis。
即使爬到最高的山上,一次也只能腳踏實(shí)地地邁一步。0
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