MySQL數(shù)據(jù)庫開發(fā)必備常識
導(dǎo)讀:眾所周知，系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)時，從內(nèi)存中讀取要比從硬盤上速度要快好幾百倍。故現(xiàn)在絕大部分應(yīng)用系統(tǒng)，都會最大程度的使用緩存(內(nèi)存中的一個存儲區(qū)域)，來提高系統(tǒng)的運行效率。MySQL數(shù)據(jù)庫也不例外。在這里，筆者將結(jié)合自己的工作經(jīng)驗，跟大家探討一下，MySQL數(shù)據(jù)庫中緩存的管理技巧：如何合理配置MySQL數(shù)據(jù)庫緩存，提高緩存命中率。
一、什么時候應(yīng)用系統(tǒng)會從緩存中獲取數(shù)據(jù)?
數(shù)據(jù)庫從服務(wù)器上讀取數(shù)據(jù)時，可以從硬盤的數(shù)據(jù)文件中獲取數(shù)據(jù)，也可以從數(shù)據(jù)庫緩存中讀取數(shù)據(jù)。現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫管理員需要搞清楚的是，在什么樣的情況下，系統(tǒng)是從緩存中讀取數(shù)據(jù)，而不是從硬盤的數(shù)據(jù)文件中讀取數(shù)據(jù)?
簡單的說，數(shù)據(jù)緩存就是內(nèi)存中的一塊存儲區(qū)域，其存儲了用戶的SQL文本以及相關(guān)的查詢結(jié)果。通常情況下，用戶下次查詢時，如果所使用的SQL文本是相同的，并且自從上次查詢后，相關(guān)的紀錄沒有被更新過，此時數(shù)據(jù)庫就直接采用緩存中的內(nèi)容。從這個原則中，可以看到如果要直接使用緩存中的數(shù)據(jù)，至少要滿足以下幾個條件。
一是所采用的SQL文本是相同的。當前后兩次用戶使用了相同的SQL語句(假設(shè)不考慮其他條件)，則服務(wù)器會從緩存中讀取結(jié)果，而不需要再去解析和執(zhí)行SQL語句。這里需要注意的是，這里的SQL文本必須一次不差的完全相同。如果前后兩次查詢，使用了不同的查詢條件。如第一次查詢時沒有輸入Where條件語句。后來發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)量過多，利用了Where條件了過濾查詢的結(jié)果。此時即使最后的查詢結(jié)果是相同的，系統(tǒng)仍然是從數(shù)據(jù)文件中獲取數(shù)據(jù)，而不是從數(shù)據(jù)緩存中。再如，Select后面所使用的字段名稱也必須是相同的。如果有一個字段名稱不同或者前后兩次查詢所使用的字段數(shù)量不同，則系統(tǒng)都會認為是不同的SQL語句，而重新解析并查詢。
二是從數(shù)據(jù)緩存的角度考慮，大小寫是不敏感的。如前后兩次查詢時，采用的字段名稱可能只有大小寫的差異。如第一次使用的是大小，第二次使用的是小寫，這系統(tǒng)認為仍然是相同的SQL語句。或者說關(guān)鍵字大小寫等等這都是不敏感的。
三是要滿足二次查詢之間，數(shù)據(jù)記錄包括表結(jié)構(gòu)都沒有被更改過。如果記錄所在的標更改了，如增加了一個字段等等，此時使用這個表的所有緩沖數(shù)據(jù)系統(tǒng)將自動清空。這里需要注意，這里指的更改是一個廣義的更改，包括表中任何數(shù)據(jù)或者結(jié)果的改變。舉一個簡單的例子，第一次查詢時用戶需要查詢2010年的出貨數(shù)據(jù)。查詢后有用戶在這個表中插入了一條2011年1月份的出貨信息。然后又有用戶需要查詢2010年的出貨信息。使用的SQL語句與第一次查詢時完全相同。在這種情況下，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)會使用緩存中的數(shù)據(jù)嗎?答案是否定的。因為當中間用戶插入一條記錄時，系統(tǒng)會自動清空跟這個表相關(guān)的所有緩存記錄。當?shù)诙尾樵儠r，緩存中已經(jīng)沒有這張表對應(yīng)的緩存信息。此時就需要重新解析并查詢。
四是需要注意，默認字符集對緩存命中率的影響。通常情況下，如果客戶端與服務(wù)器之間所采用的默認字符集不同，則即使查詢語句相同、在兩次查詢之間記錄與表結(jié)構(gòu)也沒有被更改，系統(tǒng)仍然認為是不同的查詢。對于這一點需要特別的注意，大家比較容易忽視。
二、提高緩存命中率的建議。
從上面的條件分析中可以看出，利用緩存中的數(shù)據(jù)具有比較嚴格的條件。其實這些條件也是合情合理的。主要是為了保障數(shù)據(jù)的一致性。對以上這些條件有深入的認識之后，現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫管理員需要考慮的是，如何來提高這個緩存的命中率?對此筆者有如下幾個建議。
一是在配置時，客戶端與服務(wù)器端要使用相同的字符集。如果客戶端(或者說第三方工具)與服務(wù)器端使用的字符集不同，那么任何情況下都不會使用緩存功能。特別在國內(nèi)，需要用到中文的字符集。此時特別需要注意，客戶端默認字符集要與服務(wù)器端的默認字符集相同。注意，這里是相同，而不是兼容。有時候即使采用了不同的字符集，客戶端上仍然可以正常顯示。這主要是因為有些字符集雖然不相同，但是是相互兼容的。在緩存管理上，需要相同，光兼容還不行。
二是在客戶端上，要固化查詢的語句。如現(xiàn)在有財務(wù)人員和采購人員同時從系統(tǒng)中查詢11月份的出貨數(shù)據(jù)。顯然他們崗位職責不同，所需要字段的內(nèi)容是不同的。此時在客戶端出，可以允許用戶設(shè)置自己所需要的表單格式。但是筆者建議，后臺所采用的SQL語句最好是相同的。這里數(shù)據(jù)會經(jīng)過三個渠道：后臺數(shù)據(jù)庫、客戶端、用戶。筆者的意識時，后臺數(shù)據(jù)庫與客戶端之間的交互采用相同的SQL語句。然后客戶端與用戶之間進行交互時，根據(jù)用戶定義的格式(包括字段前后的排列、不包括查詢條件語句的差異)向用戶顯示數(shù)據(jù)。此時由于采用了相同的SQL語句(只是用戶對于顯示格式的要求不同)，從而可以提高應(yīng)用系統(tǒng)的查詢效率。
三是提高內(nèi)存中緩存的配置，來提高命中率。一般在服務(wù)器啟動時，操作系統(tǒng)會跟數(shù)據(jù)庫軟件協(xié)商緩存空間的大小。當緩存工作不足時，緩存中最舊的緩存記錄會被最新的消息所覆蓋?？梢姡绻軌蛱岣呔彺婵臻g，就可以提高命中率。這就好像打靶，目標多了，命中的幾率也會高許多。不過用戶的并發(fā)數(shù)越多，這個設(shè)置的效果會越不明顯。
四是通過分區(qū)表可以提高緩存的命中率。在上面的條件分析中，大家可以看到，只要所查詢的表中插入了一條記錄，系統(tǒng)就會清空緩存記錄?，F(xiàn)在以查詢出貨記錄為例。出貨記錄表每天都在更新，而用戶在年初時，會經(jīng)常需要查詢上一年的出貨記錄。此時由于這個表中的數(shù)據(jù)每個小時都在更新，那么緩存中的信息會不斷的被情況。此時緩存的命中率顯然不會很高。針對這種情況，筆者建議可以采用分區(qū)表。如可以通過系統(tǒng)設(shè)置，將2010年的出貨記錄單獨存放在一個出貨的分區(qū)表中。即每一個年度都使用一張單獨的分區(qū)表。此時2011年的紀錄，就不會影響到2010年的分區(qū)表。此時如果用戶重復(fù)查詢2010年的出貨信息，只要其使用的SQL語句相同(沒有采用不同的查詢條件)，那么就可以享受緩存機制所帶來的效益，提高應(yīng)用系統(tǒng)的查詢效果。。
三、多個應(yīng)用對緩存的影響。
通常情況下，MySQL數(shù)據(jù)庫的緩存是根據(jù)服務(wù)器內(nèi)存的大小自動分配的。如果一臺服務(wù)器上只有一個MySQL應(yīng)用，那么固然最好。不過在實際工作中，為了降低信息化投資的成本，往往會在同一臺服務(wù)器上布置多個信息化應(yīng)用。由于其他信息化應(yīng)用也需要使用內(nèi)存的空間作為緩存，那么MySQL數(shù)據(jù)庫中緩存空間就可能變小。如果遇到這種情況下，數(shù)據(jù)庫管理員需要跟系統(tǒng)工程師進行協(xié)商，為各種不同的應(yīng)用根據(jù)性能要求的不同，手工設(shè)置不同的緩存空間。如此的話，就可以避免同一臺服務(wù)器上不同信息化應(yīng)用對緩存的沖突。
這些知識對剛?cè)腴T的初學者是很有意義的，上文講到的都是程序員基礎(chǔ)，踏踏實實從基礎(chǔ)學起，對以后的發(fā)展是有好處的，很高興能與大家一起分享這些知識，真心的希望能夠幫到大家。
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