轉載：系統優化-數據庫優化
前言
目前大部分公司的數據庫都是MySQL，雖然現在NoSQL數據庫比如mongo, hbase越來越流行了，但傳統的MySQL依然是業界用得最多。本文是以MySQL為例。
數據庫
數據庫是唯一在應用系統中的單點資源，對於數據庫的資源的使用要特別小心。有如下幾點註意點
- 數據庫作為數據存儲的地方，不應該把寶貴的資源用於數據的轉換或統計操作，SQL中不使用一些字符轉換等操作。
- 數據庫連接資源寶貴，外圍系統按需繼續分配使用
- 數據庫不怕高qps的小查詢，但害怕慢查詢，因此請消滅慢查詢。
- 索引不是越多越好，維護索引資源也耗費數據庫運算資源
- 數據庫運算能力寶貴程度大於存儲
- 如果是主從架構，主機器與從機器的網絡帶寬及穩定性要保證
- 不在數據庫中存儲圖片、文件等大數據
- 禁止在線上做數據庫壓力測試
- 禁止從測試、開發環境直連線上數據庫
- 不在業務高峰期批量更新、查詢數據庫
- 不在MySQL數據庫中存放業務邏輯,寫儲存過程及觸發器等
- 禁止在主庫上執行後臺管理和統計報表類的功能查詢，都放到從庫
硬件
- 磁盤
MySQL每秒鐘都在進行大量、復雜的查詢操作，對磁盤的讀寫量可想而知。所以，通常認為磁盤I/O是制約MySQL性能的最大因素之一，推薦使用RAID-0+1磁盤陣列。
2.CPU
推薦使用至少4U以上的服務器來專門做數據庫服務器，基本上是越多越好
3.內存
服務器內存建議不要小於4GB。基本上是越大越好
系統配置
MySQL配置在my.conf,影響新能的幾個關鍵配置屬性
- 使用INNODB存儲引擎 5.5以後的默認引擘，支持事務，行級鎖，更好的恢復性，高並發下性能更好，對多核，大內存，ssd等硬件支持更好。
- 表字符集使用utf8mb4 使用utf8mb4字符集，如果是漢字，占3個字節，但ASCII碼字符還是1個字節；統一，不會有轉換產生亂碼風險，並能解決符號表情亂碼問題；
- max_connections 最大連接（用戶）數
- innodb_log_file_size 在高寫入負載尤其是大數據集的情況下很重要。這個值越大則性能相對越高，但是要註意到可能會增加恢復時間。設置為 64-512MB，根據服務器大小而異
- Innodb_buffer_pool_pages_data 分配出去， 正在被使用頁的數量
- Innodb_buffer_pool_pages_total 緩沖區總共的頁面數
- Innodb_page_size 編譯的InnoDB頁大小(默認16KB)
調優參考計算方法：
val = Innodb_buffer_pool_pages_data / Innodb_buffer_pool_pages_total * 100%
val > 95% 則考慮增大 innodb_buffer_pool_size， 建議使用物理內存的75%
val < 95% 則考慮減小 innodb_buffer_pool_size， 建議設置為：Innodb_buffer_pool_pages_data * Innodb_page_size * 1.05 / (1024*1024*1024)
數據庫表結構
表結構的設計目標除了滿足業務以外，盡量減少代碼實現上的聯表查詢操作，因此在設計上可以適當有一些冗余字段的設計，減少數據庫IO次數。
現在很流行的ElasticSearch等大數據存儲寬表的概念也是這種思想的體現
- 盡量避免使用分區表 MySQL的分區表實際性能不是很好。
- 拆分大字段和訪問頻率低的字段，分離冷熱數據
- 采用合理的分庫分表策略，推薦使用HASH進行分表，表名後綴使用十進制數，下標從0開始首次分表盡量多的分，避免二次分表，二次分表的難度和成本較高
- 單表字段數控制在20個以內
- 一條完整的建表語句中應包含必要的字段、主鍵、合理的索引（綜合代碼中所有的條件語句創建合理的索引，主鍵必須要有
索引設計
索引是一把雙刃劍，它可以提高查詢效率但也會降低插入和更新的速度並占用磁盤空間。
- 單張表中索引數量不超過5個
- 單個索引中的字段數不超過5個
- 對字符串使用前綴索引，前綴索引長度不超過10個字符；如果有一個CHAR(200)列，如果在前10個字符內，多數值是惟一的，那麽就不要對整個列進行索引。對前10個字符進行索引能夠節省大量索引空間，也可能會使查詢更快
- 表必須有主鍵，不使用UUID、MD5、HASH作為主鍵，盡量不選擇字符串列作為主鍵；主鍵建議選擇自增id
- 創建復合索引時區分度較大的字段放在最前面；不在低區分度的字段上創建索引，如“性別”
- 避免冗余或重復索引
- 合理創建聯合索引（避免冗余），index(a、b、c) 相當於index(a)、index(a、b)、index(a、、b、c)
- 索引不是越多越好，按實際需要進行創建
- 每個額外的索引都要占用額外的磁盤空間，並降低寫操作的性能
- 不在索引列進行數學運算和函數運算；
- 盡量不要使用外鍵 外鍵用來保護參照完整性，可在業務端實現，對父表和子表的操作會相互影響，降低可用性；
- 不使用%前導的查詢，如like“%xxx”，不使用反向查詢，如not in / not like 無法使用索引，導致全表掃描 全表掃描導致buffer pool利用降低
字段設計
- 盡可能不要使用TEXT、BLOB類型。刪除這種值會在數據表中留下很大的"空洞"，可以考慮把BLOB或TEXT列分離到單獨的表中
- 用DECIMAL代替FLOAT和DOUBLE存儲精確浮點數。浮點數相對於定點數的優點是在長度一定的情況下，浮點數能夠表示更大的數據範圍；浮點數的缺點是會引起精度問題
- 將字符轉化為數字
- 使用TINYINT來代替ENUM類型
- 字段長度盡量按實際需要進行分配，不要隨意分配一個很大的容量 VARCHAR(N)，N表示的是字符數不是字節數，比如VARCHAR(255)，可以最大可存儲255個漢字，需要根據實際的寬度來選擇N。VARCHAR(N)，N盡可能小，因為MySQL一個表中所有的VARCHAR字段最大長度是65535個字節，進行排序和創建臨時表一類的內存操作時，會使用N的長度申請內存；
- 如果可能, 所有字段均定義為not null
- 使用UNSIGNED存儲非負整數 同樣的字節數，存儲的數值範圍更大。如tinyint有符號為-128-127，無符號為0-255
- 使用TIMESTAMP存儲時間. 因為TIMESTAMP使用4字節，DATETIME使用8個字節,同時TIMESTAMP具有自動賦值以及自動更新的特性.
- 使用INT UNSIGNED存儲IPV4
- 使用VARBINARY存儲大小寫敏感的變長字符串
- 禁止在數據庫中存儲明文密碼
來源：https://www.cnblogs.com/changsong/p/9320662.html
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