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【MySQL資料庫】第四章解讀:Schema與資料類型優化(下)

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發布: 2018-08-07 13:58:19
原創
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4.2MySQL schema設計中的陷阱

因為mysql實作機制導致了一些特定錯誤,如何避免,慢慢道來:

1、太多的列

MySQL儲存引擎api工作時需要在伺服器層和儲存引擎層通過行緩衝格式拷貝數據,然後在伺服器層將緩衝內容解碼成各個列,從行緩衝中將編碼過的列轉換成行資料的操作代價高,myisam定長行與伺服器行結構剛好匹配,不需要轉換;但是變長行結構InnoDB的行結構總是需要轉換,轉換代價依賴於列的數量。

2、太多的關聯

實體-屬性-值EAV:糟糕的設計模式,mysql限制了每個關聯操作最多只能有61張表,但EAV資料庫需許多自關聯;一個粗略的經驗法則,如果希望查詢執行得快速且並發性好,單一查詢最好在12個表內做關聯

3、防止過度使用枚舉

注意防止過度使用枚舉;使用外鍵關聯到字典表或查找表查找特定的值,在mysql中,需要在枚舉列表中新增值時,要做一次alter table;MySQL5.0更早alter table阻塞操作,5.1更新版本中,不是在清單最後增加值也會一樣需要alter table 

4、非此發明not invent here的null

建議存空值可以用0、特殊值、空字串代替,盡量不要null;但不要走極端,在某些場景下、使用null會更好:

create table ……(
//全0 (不可能的日期)会导致很多问题
    dt datetime not null default '0000-00-00 00:00:00'
    ……
)
登入後複製

MySQL會在索引中儲存null值,Oracle不會 

4.3範式與反範式

4.3.1優缺點

1、範式化的更新操作更快

2、當數據較好地範式化時,很少重複數據,只需要修改更少的數據

3、範式化的表更小,可更好地放到內存裡,執行操作更快

4、很少冗餘數據,檢索列表數據時更少需要distinct、group by語句

缺點:

#需要關聯,有代價且可能使索引無效

4.3.2反範式的優點和缺點

避免關聯,資料比記憶體大可能比關聯快很多(避免了隨機I/O)

4.4快取表和總表

快取表:

對最佳化搜尋和檢索查詢語句很有效,

儲存那些可以較簡單地從其他表獲取數據(每次獲取速度比較慢)的表

匯總表:保存使用group by語句聚合數據的表

使用時決定是即時維護數據還是定期重建,定期重建:節省資源、碎片少、順序組織的索引(高效)

#重建時,保證資料在操作時依然可用,透過「影子表”來實現,影子表:一張在真實表背後創建的表,在完成建表操作後,可透過原子的重命名操作切換影子表和原表

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4.4.1物化視圖

預先計算並存在磁碟上的表,可透過各種策略刷新和更新,mysql不原生支持,可使用Justin Swanhart工具flexviews實現:

flexviews組成:

  • #變更資料抓取,讀取伺服器二進位日誌且解析相關行的變更

  • 一系列可以幫助 建立和管理 視圖的定義  的  儲存過程

  • ##一些可應用變更到   資料庫中的物化視圖   的工具

flexviews透過提取對來源表的更改,可

增量地重新計算物化視圖的內容:不需要查詢原始數據(高效)

4.4.2計數器表

計數器表:快取一個使用者朋友數、檔案下載次數等,建議建立一個

獨立的表格儲存計數器,避免查詢快取失效;

更新加事務,只能串行執行,為了更高的並發性,可將計數器保存在多行,每次隨機選一行更新,要統計結果時,聚合查詢;(這我讀了兩三邊,可能比較笨吧,就是同一個計數器保存多分,每次選其中一個更新,最後求和,好像還不是很好理解哈,多讀幾遍吧) 

4.5加快alter table 操作的速度

mysql大部分修改表結構是:用新的結果建立空表、從舊表中查出all資料插入新表,刪除舊表

mysql5.1及更新包含一些类型的“在线”操作的支持,整个过程不需要全锁表,最新版的InnoDB(MySQL5.5和更新版本中唯一的InnoDB)支持通过排序来建索引,建索引更快且紧凑的布局;

一般而言,大部分alter table导致mysql服务中断,对常见场景,使用的技巧

1、先在一台不提供服务的机器上执行alter table操作,然后和提取服务的主库进行切换

2、影子拷贝,用要求的表结构创建张和源表无关的新表,通过重命名、删表交换两张表(上有)

不是all的alter table都引起表重建,理论上可跳过创建表的步骤:列默认值实际上存在表的.frm文件中,so可直接修改这个文件不需要改动表本身,但mysql还没有采用这种优化方法,all的modify column将导致表重建;

【MySQL資料庫】第四章解讀:Schema與資料類型優化(下)

alter column:通frm文件改变列默认值:alter table容许使用alter column、modify column change column修改列,三种操作不一样;

alter table sakila.film alter column rental_duration set default 5;
登入後複製

4.5.1只修改frm文件

mysql有时在没有必要的时候也重建表,如果愿冒一些风险,可做些其他类型的修改而不用重建表:下面操作可能不能正常工作,先备份数据

下面操作不需要重建表:

     1、移除一个列的auto_increment

     2、增加、移除、更改enum和set常量,如果移除的是被用到的常量、查询返回空字符串

基本技术为想要的表结果创建新的frm文件,然后用它替换掉已经存在的那张表的frm文件:

     1、创建一张有相同结构的空表,进行所需的修改

     2、执行flush tables with read lock:关闭all正在使用的表且禁止任何表被打开

     3、交换frm文件

     4、执行unlock tables释放第2步的读锁

示例略 

4.5.2快速创建myISAM索引

1、为高效地载入数据到MyISAM表,常用技巧:先禁用索引、载入数据、重启索引:因为构建索引的工作延迟到数据载入后,此时可通过排序构建索引,快且使得索引树的碎片更少、更紧凑

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但是对唯一索引无效(disable  keys),myisam会在内存中构造唯一索引且为载入的每一行检查唯一性,一旦索引大小超过有效内存、载入操作会越来越慢;

2、在现代版InnoDB中,有个类似技巧:先删除all非唯一索引,然后增加新的列,最后重建删除掉的索引(依赖于innodb快速在线索引创建功能)Percona server可自动完成这些操作;

3、像前alter table 的骇客方法来加速这个操作,但需多做些工作且承担风险,这对从备份中载入数据很有用,如already know all data is effective ,and no need to do the unique check

  •     用需要的表结构创建一张表,不包括索引(如用load data file 且载入的表是空的,myisam可排序建索引)

  • 载入数据到表中以构建MYD文件

  • 按需要的结构创建另外一张空表,这次要包含索引,会创建.frm .MYI文件

  • 获读锁并刷新表

  • 重命名第二张表的frm文件 MYI,让mysql认为这是第一张表的文件

  • 释放读锁

  • 使用repair table来重建表的索引,该操作会通过排序来构建all索引、包括唯一索引 

4.6总结

良好的schema设计原则是普通使用的,但mysql有自己的实现细节要注意,概括来说:尽可能保持任何东西小而简单总是好的;mysql喜欢简单(好恰、我也是)

  1. 最好避免使用bit

  2. 使用小而简单的合适类型;

  3. 尽量使用整型定义标识列

  4. 避免過度設計,例如會導致極複雜查詢的schema設計,或很多列;

  5. 應該盡可能避免使用null值,除非真實數據模型中有確切需要

  6. 盡量使用相同的類型儲存相似、相關的值,特別是關聯條件中使用的欄位

  7. ##注意可變長字串,其在臨時表和排序時可能導致悲觀的按max長度分配內存

  8. #避免使用遺棄的特性,如指定浮點數的精度,或整數的顯示寬度

  9. 小心使用enum和set,雖然他們用起來很方便,但不要濫用,有時會變陷阱

  10. 範式是好的,但反範式有時也是必要的;預先計算、快取或產生匯總表也可獲得很大好處

  11. alter table 大部分情況會鎖表且重建整張表(令人痛苦)本章提供​​了一些有風險的方法,大部分場景必須使用其他更常規的方法

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##【MySQL資料庫】第三章解讀:伺服器效能剖析(上)

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