学习笔记_mysql(一)

MySQL优化（一）

1. MySQL优化概述

有些系统无法使用memcache作为缓存服务器来提升系统的执行效率。

优化的思路：
存储层(数据)：存储引擎、列类型、范式规范
设计层(单台服务器)：索引、缓存、分区(分表)
架构层(多台服务器)：读写分离(主从复制)
sql语句层：更合适的sql语句

2. 存储引擎

2.1什么是存储引擎
MySQL中的数据是通过各种不同的技术(格式)存储在文件（或者内存）中的。技术和本身的特性就称为"存储引擎"。
每一种技术都使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平并且最终提供广泛的不同的功能和能力。通过选择不同的存储引擎，你能够获得不同的速度或者功能，从而改善你的应用的整体功能
2.2 MySQL支持的存储引擎的种类
使用： show engines;

查看数据库中表的存储引擎。、
Show table status from 库名;

2.3 MyISAM引擎
2.3.1创建基于MyISAM引擎的数据表
创建表SQL：
CREATE TABLE user1(
uid INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
uname VARCHAR(20) NOT NULL
)ENGINE=MYISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

2.3.2文件结构

2.3.3 MyISAM数据存储顺序

2.3.4 MyISAM数据压缩
随着数据库中的数据量变大，会使SQL的效率降低，如果我们将数据表文件进行压缩，减小文件尺寸，就能够提升SQL效率。

在命令行(cmd.exe)中执行该命令
命令格式： myisampack.exe 数据库文件路径\表名;

压缩之前：

执行压缩：

压缩之后的效果：

重建索引：myisamchk.exe

命令格式： myisamchk.exe -rq 数据库文件路径\表名;

在实际项目中有一些表是建立好之后就不会发生改变了，这样的表就非常适合进行压缩。
例如: 省市区无限分类表
京东商城的商品分类表

解压数据表：myisamchk.exe
命令格式： myisamchk.exe --unpack 数据库文件路径\表名

解压缩之后索引文件还可以继续使用。

2.4 InnoDB引擎
2.4.1创建基于InnoDB的数据表
CREATE TABLE user2(
uid INT PRIMARY KEY,
uname VARCHAR(20) NOT NULL
)ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8;

2.4.2 InnoDB文件结构

任何库中的InnoDB数据表的数据和索引文件都存放在该文件中。
2.4.3为InnoDB引擎设置独立存储空间

两种方式修改：
临时修改：SET GLOBAL innodb_file_per_table=1;

永久修改：修改my.ini文件

2.4.4 InnoDB数据存储顺序

所以在执行插入操作时，InnoDB效率低于MyISAM效率

2.5 MyISAM与InnoDB对比总结
2.5.1 MyISAM和InnoDB对比

2.5.2如何选择MyISAM、InnoDB引擎
1)如果项目对数据的完整性要求不高，偏重SQL的执行效率就选择MyISAM。例如：CMS(内容管理系统), 论坛, 微博, qq空间。
2)项目对数据的完整性要求非常高，必须使用InnoDB。例如：银行系统，财务系统，ERP（企业资源计划），OA，网上商城。
2.6 其他存储引擎介绍
2.6.1 Memory引擎
数据置于内存的存储引擎，拥有极高的插入，更新和查询效率。但是会占用和数据量成正比的内存空间。并且其内容会在Mysql重新启动时丢失
2.6.2 archive引擎
归档存储引擎，只支持数据的查询和写入。
经常用于存储日志等相关信息。

3.列类型优化
3.1 为什么要优化列类型
不同的数据类型所用的存储空间不一样，尽量选择占用空间下的类型。
不同的数据类型，SQL的执行效率是不一样的。
3.2 整型数据优化

人的年龄(unsigned tiny int)、狗的年龄（tinyint）、乌龟的年龄（unsigned smallint）
京东商城的商品类别id（unsigned smallint）
华为erp系统的用户id（mediumint）
优酷会员id（unsigned int）
新浪的新闻id（int），会使用备份服务器，来存储之前的数据。
3.3 字符串类型优化
Varchar、char、text
Varchar: 可变类型。 Varchar(20) 存储：abc 实际占用长度3字节。
Char: 固定长度。 Char(20) 存储：abc 实际占用20字节。

Char的SQL效率更高，varchar效率低，占用空间小

手机号： char(11)
座机号： 3位区号-8位号码 4位区号-8位号码 4位区号-7位号码 char(12)
用户密码： MD5 char(32)。
用户名： varchar(30)
文章标题： varchar(30)
文章摘要： varchar(255)
3.4 时间类型优化
1)date datetime 等
2)unsigned int
经常参数预算的时间类型，建议使用整型。
用户注册时间： datetime
用户最后登录时间： unsigned int

unix_timestamp() 将字符串日期转换为unix时间戳
from_unixtime() 将unix时间戳转换为字符串日期

3.5 枚举类型与集合类型（复合类型的数据）
Enum(枚举): 单选。
Set(集合): 多选。

能够使用枚举或者集合，一定不要使用字符串。

Sex: 使用枚举。
Hobby: 使用集合。

在底层，枚举和集合是整型保存。
3.6 IP类型数据的存储
ip: 202.145.178.196 最长的ip
使用函数将字符串转为整型：

mysql： inet_aton(ip) ip转整型 inet_ntoa(数字) 整型转ip
php： ip2long(ip) ip转整型 long2ip(数字) 整型转ip

封用户名：
封IP ：使用inet_aton将ip地址转为整型保存。

3.7尽量使用 not null
除非你有一个非常特殊的需求，否则一定要加 not null属性。允许空比非空占用的空间更大，允许空字段在执行sql时，会执行更复杂的运算。
最好再加上 default。
3.8 字段类型使用总结
1)整型：在满足需求的情况下，尽量选择小类型。
2)能用整型就不用字符串：枚举、集合来代替字符串，保存ip地址时将字符串转为整型
3)在使用字符串时，固定长度一定选择char；可变长度，尽量减小长度。
4)时间类型，参与运算比较多的采用int，不参与运算的采用date、datetime等。
Unix_timestamp() 将字符串时间转为时间戳
From_unixtime() 将时间戳转为字符串时间
5)尽量使用 not null。

4.设计范式
人们在长期设计数据库工作中总结出来的数据库设计的原则。
4.1 第一范式(确保每列保持原子性)
示例:

问题：统计全国所有省份的用户数量。

更好的方法就是讲省市区独立成单独的字段
4.2 第二范式(确保表中的每列都和主键相关)

问题：商品名称、单位、价格这三个字段是不需要的
客户、所属单位、联系方式这三个字段，应该使用客户编号来代替。

客户、所属单位、联系方式三个字段无法和主键联系起来

Order表中：使用订单编号和商品编号作为复合主键

4.3 第三范式(确保每列都和主键列直接相关,而不是间接相关)

客户表：
cid cname ctel cemail …

商品表：
gid gname price unit …

订单表：
oid C_id G_id num

4.4 逆范式(违反三范式所定义的原则)
在实际项目中，设计数据表时，可以根据用户操作习惯，系统的实际要求来违反三范式的设计原则。

tel字段不是原子性的，用户在实际操作中必须看到“区号-主号”的形式。
购物车:
id c_id g_id num gname price
增加了 gname、price字段，让SQL查询由原来的多表操作变为单表操作。单表操作快于多表操作。

假设购物车表中有 1000万条数据，商品表中有1000万条数据。

假设购物车表中300条数据，商品表中有300条数据。

4.5 总结
1)新手阶段时，严格按照三范式的原则。
2)高手阶段，根据经验来设计数据表结构。

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