MySQL性能優化的21個最佳實踐
當我們去設計數據庫表結構，對操作數據庫時(尤其是查表時的SQL語句)，我們都需要註意數據操作的性能。這裏，我們不會講過多的SQL語句的優化，而只是針對MySQL這一Web應用最多的數據庫。
1. 為查詢緩存優化你的查詢
大多數的MySQL服務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的數據庫引擎處理的。當有很多相同的查詢被執行了多次的時候，這些查詢結果會被放到一個緩存中，這樣，後續的相同的查詢就不用操作表而直接訪問緩存結果了。
這裏最主要的問題是，對於程序員來說，這個事情是很容易被忽略的。因為，我們某些查詢語句會讓MySQL不使用緩存。請看下面的示例：
上面兩條SQL語句的差別就是 CURDATE() ，MySQL的查詢緩存對這個函數不起作用。所以，像 NOW() 和 RAND() 或是其它的諸如此類的SQL函數都不會開啟查詢緩存，因為這些函數的返回是會不定的易變的。所以，你所需要的就是用一個變量來代替MySQL的函數，從而開啟緩存。
2. EXPLAIN 你的 SELECT 查詢
使用 EXPLAIN 關鍵字可以讓你知道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構的性能瓶頸。
EXPLAIN 的查詢結果還會告訴你你的索引主鍵被如何利用的，你的數據表是如何被搜索和排序的……等等，等等。
挑一個你的SELECT語句(推薦挑選那個最復雜的，有多表聯接的)，把關鍵字EXPLAIN加到前面。你可以使用phpmyadmin來做這個事。然後，你會看到一張表格。下面的這個示例中，我們忘記加上了group_id索引，並且有表聯接：
當我們為 group_id 字段加上索引後：
我們可以看到，前一個結果顯示搜索了 7883 行，而後一個只是搜索了兩個表的 9 和 16 行。查看rows列可以讓我們找到潛在的性能問題。
3. 當只要一行數據時使用 LIMIT 1
當你查詢表的有些時候，你已經知道結果只會有一條結果，但因為你可能需要去fetch遊標，或是你也許會去檢查返回的記錄數。
在這種情況下，加上 LIMIT 1 可以增加性能。這樣一樣，MySQL數據庫引擎會在找到一條數據後停止搜索，而不是繼續往後查少下一條符合記錄的數據。
下面的示例，只是為了找一下是否有“中國”的用戶，很明顯，後面的會比前面的更有效率。(請註意，第一條中是Select *，第二條是Select 1)
4. 為搜索字段建索引
索引並不一定就是給主鍵或是唯一的字段。如果在你的表中，有某個字段你總要會經常用來做搜索，那麽，請為其建立索引吧。
從上圖你可以看到那個搜索字串 “last_name LIKE ‘a%’”，一個是建了索引，一個是沒有索引，性能差了4倍左右。
另外，你應該也需要知道什麽樣的搜索是不能使用正常的索引的。例如，當你需要在一篇大的文章中搜索一個詞時，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 或是自己做一個索引(比如說：搜索關鍵詞或是Tag什麽的)
5. 在Join表的時候使用相當類型的例，並將其索引
如果你的應用程序有很多 JOIN 查詢，你應該確認兩個表中Join的字段是被建過索引的。這樣，MySQL內部會啟動為你優化Join的SQL語句的機制。
而且，這些被用來Join的字段，應該是相同的類型的。例如：如果你要把 DECIMAL 字段和一個 INT 字段Join在一起，MySQL就無法使用它們的索引。對於那些STRING類型，還需要有相同的字符集才行。(兩個表的字符集有可能不一樣)
6. 千萬不要 ORDER BY RAND()
想打亂返回的數據行?隨機挑一個數據?真不知道誰發明了這種用法，但很多新手很喜歡這樣用。但你確不了解這樣做有多麽可怕的性能問題。
如果你真的想把返回的數據行打亂了，你有N種方法可以達到這個目的。這樣使用只讓你的數據庫的性能呈指數級的下降。這裏的問題是：MySQL會不得不去執行RAND()函數(很耗CPU時間)，而且這是為了每一行記錄去記行，然後再對其排序。就算是你用了Limit 1也無濟於事(因為要排序)
下面的示例是隨機挑一條記錄
7. 避免 SELECT *
從數據庫裏讀出越多的數據，那麽查詢就會變得越慢。並且，如果你的數據庫服務器和WEB服務器是兩臺獨立的服務器的話，這還會增加網絡傳輸的負載。
所以，你應該養成一個需要什麽就取什麽的好的習慣。
8. 永遠為每張表設置一個ID
我們應該為數據庫裏的每張表都設置一個ID做為其主鍵，而且最好的是一個INT型的(推薦使用UNSIGNED)，並設置上自動增加的AUTO_INCREMENT標誌。
就算是你 users 表有一個主鍵叫 “email”的字段，你也別讓它成為主鍵。使用 VARCHAR 類型來當主鍵會使用得性能下降。另外，在你的程序中，你應該使用表的ID來構造你的數據結構。
而且，在MySQL數據引擎下，還有一些操作需要使用主鍵，在這些情況下，主鍵的性能和設置變得非常重要，比如，集群，分區……
在這裏，只有一個情況是例外，那就是“關聯表”的“外鍵”，也就是說，這個表的主鍵，通過若幹個別的表的主鍵構成。我們把這個情況叫做“外鍵”。比如：有一個“學生表”有學生的ID，有一個“課程表”有課程ID，那麽，“成績表”就是“關聯表”了，其關聯了學生表和課程表，在成績表中，學生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，用這個字段來做一些選項列表變得相當的完美。
如果你有一個字段，比如“性別”，“國家”，“民族”，“狀態”或“部門”，你知道這些字段的取值是有限而且固定的，那麽，你應該使用 ENUM 而不是 VARCHAR。
MySQL也有一個“建議”(見第十條)告訴你怎麽去重新組織你的表結構。當你有一個 VARCHAR 字段時，這個建議會告訴你把其改成 ENUM 類型。使用 PROCEDURE ANALYSE() 你可以得到相關的建議。
10. 從 PROCEDURE ANALYSE() 取得建議
PROCEDURE ANALYSE() 會讓 MySQL 幫你去分析你的字段和其實際的數據，並會給你一些有用的建議。只有表中有實際的數據，這些建議才會變得有用，因為要做一些大的決定是需要有數據作為基礎的。
例如，如果你創建了一個 INT 字段作為你的主鍵，然而並沒有太多的數據，那麽，PROCEDURE ANALYSE()會建議你把這個字段的類型改成 MEDIUMINT 。或是你使用了一個 VARCHAR 字段，因為數據不多，你可能會得到一個讓你把它改成 ENUM 的建議。這些建議，都是可能因為數據不夠多，所以決策做得就不夠準。
在phpmyadmin裏，你可以在查看表時，點擊 “Propose table structure” 來查看這些建議
一定要註意，這些只是建議，只有當你的表裏的數據越來越多時，這些建議才會變得準確。一定要記住，你才是最終做決定的人。
11. 盡可能的使用 NOT NULL
除非你有一個很特別的原因去使用 NULL 值，你應該總是讓你的字段保持 NOT NULL。這看起來好像有點爭議，請往下看。
首先，問問你自己“Empty”和“NULL”有多大的區別(如果是INT，那就是0和NULL)?如果你覺得它們之間沒有什麽區別，那麽你就不要使用NULL。(你知道嗎?在 Oracle 裏，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，並且，在你進行比較的時候，你的程序會更復雜。 當然，這裏並不是說你就不能使用NULL了，現實情況是很復雜的，依然會有些情況下，你需要使用NULL值。
12. Prepared Statements
Prepared Statements很像存儲過程，是一種運行在後臺的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，這樣可以保護你的程序不會受到“SQL註入式”攻擊。當然，你也可以手動地檢查你的這些變量，然而，手動的檢查容易出問題，而且很經常會被程序員忘了。當我們使用一些framework或是ORM的時候，這樣的問題會好一些。
在性能方面，當一個相同的查詢被使用多次的時候，這會為你帶來可觀的性能優勢。你可以給這些Prepared Statements定義一些參數，而MySQL只會解析一次。
雖然最新版本的MySQL在傳輸Prepared Statements是使用二進制形勢，所以這會使得網絡傳輸非常有效率。
當然，也有一些情況下，我們需要避免使用Prepared Statements，因為其不支持查詢緩存。但據說版本5.1後支持了。
在PHP中要使用prepared statements，你可以查看其使用手冊：mysqli 擴展 或是使用數據庫抽象層，如： PDO.
13. 無緩沖的查詢
正常的情況下，當你在當你在你的腳本中執行一個SQL語句的時候，你的程序會停在那裏直到沒這個SQL語句返回，然後你的程序再往下繼續執行。你可以使用無緩沖查詢來改變這個行為。
mysql_unbuffered_query() 發送一個SQL語句到MySQL而並不像mysql_query()一樣去自動fethch和緩存結果。這會相當節約很多可觀的內存，尤其是那些會產生大量結果的查詢語句，並且，你不需要等到所有的結果都返回，只需要第一行數據返回的時候，你就可以開始馬上開始工作於查詢結果了。
然而，這會有一些限制。因為你要麽把所有行都讀走，或是你要在進行下一次的查詢前調用 mysql_free_result() 清除結果。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考慮。
14. 把IP地址存成 UNSIGNED INT
很多程序員都會創建一個 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個字節，並且你可以有定長的字段。而且，這會為你帶來查詢上的優勢，尤其是當你需要使用這樣的WHERE條件：IP between ip1 and ip2。
我們必需要使用UNSIGNED INT，因為 IP地址會使用整個32位的無符號整形。
而你的查詢，你可以使用 INET_ATON() 來把一個字符串IP轉成一個整形，並使用 INET_NTOA() 把一個整形轉成一個字符串IP。在PHP中，也有這樣的函數 ip2long() 和 long2ip()。
15. 固定長度的表會更快
如果表中的所有字段都是“固定長度”的，整個表會被認為是 “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這些字段，那麽這個表就不是“固定長度靜態表”了，這樣，MySQL 引擎會用另一種方法來處理。
固定長度的表會提高性能，因為MySQL搜尋得會更快一些，因為這些固定的長度是很容易計算下一個數據的偏移量的，所以讀取的自然也會很快。而如果字段不是定長的，那麽，每一次要找下一條的話，需要程序找到主鍵。
並且，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，固定長度的字段會浪費一些空間，因為定長的字段無論你用不用，他都是要分配那麽多的空間。
使用“垂直分割”技術(見下一條)，你可以分割你的表成為兩個一個是定長的，一個則是不定長的。
16. 垂直分割
“垂直分割”是一種把數據庫中的表按列變成幾張表的方法，這樣可以降低表的復雜度和字段的數目，從而達到優化的目的。(以前，在銀行做過項目，見過一張表有100多個字段，很恐怖)
示例一：在Users表中有一個字段是家庭地址，這個字段是可選字段，相比起，而且你在數據庫操作的時候除了個人信息外，你並不需要經常讀取或是改寫這個字段。那麽，為什麽不把他放到另外一張表中呢? 這樣會讓你的表有更好的性能，大家想想是不是，大量的時候，我對於用戶表來說，只有用戶ID，用戶名，口令，用戶角色等會被經常使用。小一點的表總是會有好的性能。
示例二： 你有一個叫 “last_login” 的字段，它會在每次用戶登錄時被更新。但是，每次更新時會導致該表的查詢緩存被清空。所以，你可以把這個字段放到另一個表中，這樣就不會影響你對用戶 ID，用戶名，用戶角色的不停地讀取了，因為查詢緩存會幫你增加很多性能。
另外，你需要註意的是，這些被分出去的字段所形成的表，你不會經常性地去Join他們，不然的話，這樣的性能會比不分割時還要差，而且，會是極數級的下降。
17. 拆分大的 DELETE 或 INSERT 語句
如果你需要在一個在線的網站上去執行一個大的 DELETE 或 INSERT 查詢，你需要非常小心，要避免你的操作讓你的整個網站停止相應。因為這兩個操作是會鎖表的，表一鎖住了，別的操作都進不來了。
Apache 會有很多的子進程或線程。所以，其工作起來相當有效率，而我們的服務器也不希望有太多的子進程，線程和數據庫鏈接，這是極大的占服務器資源的事情，尤其是內存。
如果你把你的表鎖上一段時間，比如30秒鐘，那麽對於一個有很高訪問量的站點來說，這30秒所積累的訪問進程/線程，數據庫鏈接，打開的文件數，可能不僅僅會讓你泊WEB服務Crash，還可能會讓你的整臺服務器馬上掛了。
所以，如果你有一個大的處理，你定你一定把其拆分，使用 LIMIT 條件是一個好的方法。下面是一個示例：
18. 越小的列會越快
對於大多數的數據庫引擎來說，硬盤操作可能是最重大的瓶頸。所以，把你的數據變得緊湊會對這種情況非常有幫助，因為這減少了對硬盤的訪問。
參看 MySQL 的文檔 Storage Requirements 查看所有的數據類型。
如果一個表只會有幾列罷了(比如說字典表，配置表)，那麽，我們就沒有理由使用 INT 來做主鍵，使用 MEDIUMINT, SMALLINT 或是更小的 TINYINT 會更經濟一些。如果你不需要記錄時間，使用 DATE 要比 DATETIME 好得多。
當然，你也需要留夠足夠的擴展空間，不然，你日後來幹這個事，你會死的很難看，參看Slashdot的例子(2009年11月06日)，一個簡單的ALTER TABLE語句花了3個多小時，因為裏面有一千六百萬條數據。
19. 選擇正確的存儲引擎
在 MySQL 中有兩個存儲引擎 MyISAM 和 InnoDB，每個引擎都有利有弊。酷殼以前文章《MySQL: InnoDB 還是 MyISAM?》討論和這個事情。
MyISAM 適合於一些需要大量查詢的應用，但其對於有大量寫操作並不是很好。甚至你只是需要update一個字段，整個表都會被鎖起來，而別的進程，就算是讀進程都無法操作直到讀操作完成。另外，MyISAM 對於 SELECT COUNT(*) 這類的計算是超快無比的。
InnoDB 的趨勢會是一個非常復雜的存儲引擎，對於一些小的應用，它會比 MyISAM 還慢。他是它支持“行鎖” ，於是在寫操作比較多的時候，會更優秀。並且，他還支持更多的高級應用，比如：事務。
下面是MySQL的手冊
target=”_blank”MyISAM Storage Engine
InnoDB Storage Engine
20. 使用一個對象關系映射器(Object Relational Mapper)
使用 ORM (Object Relational Mapper)，你能夠獲得可靠的性能增漲。一個ORM可以做的所有事情，也能被手動的編寫出來。但是，這需要一個高級專家。
ORM 的最重要的是“Lazy Loading”，也就是說，只有在需要的去取值的時候才會去真正的去做。但你也需要小心這種機制的副作用，因為這很有可能會因為要去創建很多很多小的查詢反而會降低性能。
ORM 還可以把你的SQL語句打包成一個事務，這會比單獨執行他們快得多得多。
目前，個人最喜歡的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建MySQL鏈接的次數。當一個鏈接被創建了，它會永遠處在連接的狀態，就算是數據庫操作已經結束了。而且，自從我們的Apache開始重用它的子進程後——也就是說，下一次的HTTP請求會重用Apache的子進程，並重用相同的 MySQL 鏈接。
PHP手冊：mysql_pconnect()
在理論上來說，這聽起來非常的不錯。但是從個人經驗(也是大多數人的)上來說，這個功能制造出來的麻煩事更多。因為，你只有有限的鏈接數，內存問題，文件句柄數，等等。
而且，Apache 運行在極端並行的環境中，會創建很多很多的了進程。這就是為什麽這種“永久鏈接”的機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系統的架構。
MySQL性能優化的21個最佳實踐