mysql怎么使用锁优化 mysql锁有几种方式
mysql查询优化器应该怎么使用
在开始演示之前,我们先介绍下两个概念。
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概念一,数据的可选择性基数,也就是常说的cardinality值。
查询优化器在生成各种执行计划之前,得先从统计信息中取得相关数据,这样才能估算每步操作所涉及到的记录数,而这个相关数据就是cardinality。简单来说,就是每个值在每个字段中的唯一值分布状态。
比如表t1有100行记录,其中一列为f1。f1中唯一值的个数可以是100个,也可以是1个,当然也可以是1到100之间的任何一个数字。这里唯一值越的多少,就是这个列的可选择基数。
那看到这里我们就明白了,为什么要在基数高的字段上建立索引,而基数低的的字段建立索引反而没有全表扫描来的快。当然这个只是一方面,至于更深入的探讨就不在我这篇探讨的范围了。
概念二,关于HINT的使用。
这里我来说下HINT是什么,在什么时候用。
HINT简单来说就是在某些特定的场景下人工协助MySQL优化器的工作,使她生成最优的执行计划。一般来说,优化器的执行计划都是最优化的,不过在某些特定场景下,执行计划可能不是最优化。
比如:表t1经过大量的频繁更新操作,(UPDATE,DELETE,INSERT),cardinality已经很不准确了,这时候刚好执行了一条SQL,那么有可能这条SQL的执行计划就不是最优的。为什么说有可能呢?
来看下具体演示
譬如,以下两条SQL,
A:
select * from t1 where f1 = 20;
B:
select * from t1 where f1 = 30;
如果f1的值刚好频繁更新的值为30,并且没有达到MySQL自动更新cardinality值的临界值或者说用户设置了手动更新又或者用户减少了sample page等等,那么对这两条语句来说,可能不准确的就是B了。
这里顺带说下,MySQL提供了自动更新和手动更新表cardinality值的方法,因篇幅有限,需要的可以查阅手册。
那回到正题上,MySQL 8.0 带来了几个HINT,我今天就举个index_merge的例子。
示例表结构:
mysql desc t1;+------------+--------------+------+-----+---------+----------------+| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |+------------+--------------+------+-----+---------+----------------+| id | int(11) | NO | PRI | NULL | auto_increment || rank1 | int(11) | YES | MUL | NULL | || rank2 | int(11) | YES | MUL | NULL | || log_time | datetime | YES | MUL | NULL | || prefix_uid | varchar(100) | YES | | NULL | || desc1 | text | YES | | NULL | || rank3 | int(11) | YES | MUL | NULL | |+------------+--------------+------+-----+---------+----------------+7 rows in set (0.00 sec)
表记录数:
mysql select count(*) from t1;+----------+| count(*) |+----------+| 32768 |+----------+1 row in set (0.01 sec)
这里我们两条经典的SQL:
SQL C:
select * from t1 where rank1 = 1 or rank2 = 2 or rank3 = 2;
SQL D:
select * from t1 where rank1 =100 and rank2 =100 and rank3 =100;
表t1实际上在rank1,rank2,rank3三列上分别有一个二级索引。
那我们来看SQL C的查询计划。
显然,没有用到任何索引,扫描的行数为32034,cost为3243.65。
mysql explain format=json select * from t1 where rank1 =1 or rank2 = 2 or rank3 = 2\G*************************** 1. row ***************************EXPLAIN: { "query_block": { "select_id": 1, "cost_info": { "query_cost": "3243.65" }, "table": { "table_name": "t1", "access_type": "ALL", "possible_keys": [ "idx_rank1", "idx_rank2", "idx_rank3" ], "rows_examined_per_scan": 32034, "rows_produced_per_join": 115, "filtered": "0.36", "cost_info": { "read_cost": "3232.07", "eval_cost": "11.58", "prefix_cost": "3243.65", "data_read_per_join": "49K" }, "used_columns": [ "id", "rank1", "rank2", "log_time", "prefix_uid", "desc1", "rank3" ], "attached_condition": "((`ytt`.`t1`.`rank1` = 1) or (`ytt`.`t1`.`rank2` = 2) or (`ytt`.`t1`.`rank3` = 2))" } }}1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
我们加上hint给相同的查询,再次看看查询计划。
这个时候用到了index_merge,union了三个列。扫描的行数为1103,cost为441.09,明显比之前的快了好几倍。
mysql explain format=json select /*+ index_merge(t1) */ * from t1 where rank1 =1 or rank2 = 2 or rank3 = 2\G*************************** 1. row ***************************EXPLAIN: { "query_block": { "select_id": 1, "cost_info": { "query_cost": "441.09" }, "table": { "table_name": "t1", "access_type": "index_merge", "possible_keys": [ "idx_rank1", "idx_rank2", "idx_rank3" ], "key": "union(idx_rank1,idx_rank2,idx_rank3)", "key_length": "5,5,5", "rows_examined_per_scan": 1103, "rows_produced_per_join": 1103, "filtered": "100.00", "cost_info": { "read_cost": "330.79", "eval_cost": "110.30", "prefix_cost": "441.09", "data_read_per_join": "473K" }, "used_columns": [ "id", "rank1", "rank2", "log_time", "prefix_uid", "desc1", "rank3" ], "attached_condition": "((`ytt`.`t1`.`rank1` = 1) or (`ytt`.`t1`.`rank2` = 2) or (`ytt`.`t1`.`rank3` = 2))" } }}1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
我们再看下SQL D的计划:
不加HINT,
mysql explain format=json select * from t1 where rank1 =100 and rank2 =100 and rank3 =100\G*************************** 1. row ***************************EXPLAIN: { "query_block": { "select_id": 1, "cost_info": { "query_cost": "534.34" }, "table": { "table_name": "t1", "access_type": "ref", "possible_keys": [ "idx_rank1", "idx_rank2", "idx_rank3" ], "key": "idx_rank1", "used_key_parts": [ "rank1" ], "key_length": "5", "ref": [ "const" ], "rows_examined_per_scan": 555, "rows_produced_per_join": 0, "filtered": "0.07", "cost_info": { "read_cost": "478.84", "eval_cost": "0.04", "prefix_cost": "534.34", "data_read_per_join": "176" }, "used_columns": [ "id", "rank1", "rank2", "log_time", "prefix_uid", "desc1", "rank3" ], "attached_condition": "((`ytt`.`t1`.`rank3` = 100) and (`ytt`.`t1`.`rank2` = 100))" } }}1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
加了HINT,
mysql explain format=json select /*+ index_merge(t1)*/ * from t1 where rank1 =100 and rank2 =100 and rank3 =100\G*************************** 1. row ***************************EXPLAIN: { "query_block": { "select_id": 1, "cost_info": { "query_cost": "5.23" }, "table": { "table_name": "t1", "access_type": "index_merge", "possible_keys": [ "idx_rank1", "idx_rank2", "idx_rank3" ], "key": "intersect(idx_rank1,idx_rank2,idx_rank3)", "key_length": "5,5,5", "rows_examined_per_scan": 1, "rows_produced_per_join": 1, "filtered": "100.00", "cost_info": { "read_cost": "5.13", "eval_cost": "0.10", "prefix_cost": "5.23", "data_read_per_join": "440" }, "used_columns": [ "id", "rank1", "rank2", "log_time", "prefix_uid", "desc1", "rank3" ], "attached_condition": "((`ytt`.`t1`.`rank3` = 100) and (`ytt`.`t1`.`rank2` = 100) and (`ytt`.`t1`.`rank1` = 100))" } }}1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
对比下以上两个,加了HINT的比不加HINT的cost小了100倍。
总结下,就是说表的cardinality值影响这张的查询计划,如果这个值没有正常更新的话,就需要手工加HINT了。相信MySQL未来的版本会带来更多的HINT。
MySQL 原理与优化:原数据锁的应用
MySQL 中原数据锁是系统自动控制添加的,对于用户来说无需显示调用,当我们使用一张表的时候就会加上原数据锁。
原数据锁的作用是为了保护表原数据的一致性,如果在表上有活动事务的时候,不可以对元数据进行写入操作。也就是为了避免DML 和DDL 之间的冲突,保证读写的正确性。
说白了就是, 在对数据表进行读写操作的时候,不能进行修改表结构的操作 。
如上图所示,在执行select 操作的时候,MySQL 会自动加上shared_read 锁,在insert,update, delete 以及 select for update 操作的时候会加上shared_write 锁,这两类锁是兼容的。
在执行alter table 操作的时候,会加上 exclusive 锁,这个锁与shared_read 和 shared_write 锁 是互斥的,换句话说在 做查询和更新表数据的时候,是不能够修改表结构 的。
来看个例子
首先开启事务,使用select 语句会针对表加上shared_read的共享锁
begin;
select * from course;
此时查看原数据锁的信息
select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.metadata_locks;
通过上图我们可以发现,course 表加上了shared_read锁。
接着,开启另外一个事务,记住刚才的事务不要commit
begin;
update course set name = 'Jason' where id =2;
如上图所示,此时的update 语句可以执行成功,并没有被阻塞。说明select 和update 是不冲突的,他们的锁是兼容的。
再次查看原数据锁
select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.metadata_locks;
从上面的截图可以看出,此时原数据锁的表中记录了两条记录分别是针对course 表的shared_read 和 shared_write 锁,也刚好对应我们执行的select 和update 操作。
最后,我们再启动第三个客户端,并且启动 第三个事务,执行alter语句,在course 表中加入一个字段hello 如下 。
begin;
alter table course add column hello int;
由于之前的事务没有提交所以修改表的操作会被阻塞, 因为shared_read 以及 shared_write 这两个锁 与 exclusive之间是互斥的,所以会阻塞 。
此时,回到最开始的两个客户端,对两个事务进行commit 操作,再返回到第三个事务执行的alter 语句出,发现语句顺利执行。
怎么进行mysql数据库优化?
有八个方面可以对mysql进行优化:
1、选取最适用的字段属性
MySQL可以很好的支持大数据量的存取,但是一般说来,数据库中的表越小,在它上面执行的查询也就会越快。因此,在创建表的时候,为了获得更好的性能,我们可以将表中字段的宽度设得尽可能小。
2. 使用连接(JOIN)来代替子查询(Sub-Queries)
MySQL从4.1开始支持SQL的子查询。这个技术可以使用SELECT语句来创建一个单列的查询结果,然后把这个结果作为过滤条件用在另一个查询中。
3、使用联合(UNION)来代替手动创建的临时表
MySQL从4.0的版本开始支持union查询,它可以把需要使用临时表的两条或更多的select查询合并的一个查询中。在客户端的查询会话结束的时候,临时表会被自动删除,从而保证数据库整齐、高效。
4、事务
尽管我们可以使用子查询(Sub-Queries)、连接(JOIN)和联合(UNION)来创建各种各样的查询,但不是所有的数据库操作都可以只用一条或少数几条SQL语句就可以完成的。更多的时候是需要用到一系列的语句来完成某种工作。但是在这种情况下,当这个语句块中的某一条语句运行出错的时候,整个语句块的操作就会变得不确定起来。设想一下,要把某个数据同时插入两个相关联的表中,可能会出现这样的情况:第一个表中成功更新后,数据库突然出现意外状况,造成第二个表中的操作没有完成,这样,就会造成数据的不完整,甚至会破坏数据库中的数据。要避免这种情况,就应该使用事务,它的作用是:要么语句块中每条语句都操作成功,要么都失败
5、锁定表
尽管事务是维护数据库完整性的一个非常好的方法,但却因为它的独占性,有时会影响数据库的性能,尤其是在很大的应用系统中。由于在事务执行的过程中,数据库将会被锁定,因此其它的用户请求只能暂时等待直到该事务结束。其实,有些情况下我们可以通过锁定表的方法来获得更好的性能。
6、使用外键
锁定表的方法可以维护数据的完整性,但是它却不能保证数据的关联性。这个时候我们就可以使用外键。
7、使用索引
索引是提高数据库性能的常用方法,它可以令数据库服务器以比没有索引快得多的速度检索特定的行,尤其是在查询语句当中包含有MAX(),MIN()和ORDERBY这些命令的时候,性能提高更为明显。
8、优化的查询语句
绝大多数情况下,使用索引可以提高查询的速度,但如果SQL语句使用不恰当的话,索引将无法发挥它应有的作用。
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