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首先要确定你的目标,所谓千万级是每秒千万次查询还是千万条记录的数据库,前者是一个极其复杂的,这个不是光告mysql能解决的,我想不是前者,而后者却是很简单的一件事,前提是定义高效,定义两个指标:
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1,每秒查询的次数是多少
2,每次查询时长
确定好以后再考虑以下几个因素的优化
1,存储的类型,SSD比普通磁盘的随机读写能力可以提高不少,一般2到3个数量级,还要看索引和数据块的大小,比较复杂
2,先择RAID类型,如果选raid0和raid10可以提升近似1倍的速度
3,使用高带宽的网速,可以减少网络传输延迟,用10g的光纤比1g的电缆理论上可以提升1个数量级的吞吐量,尤其对大数据据量的结果集特别有效
4,合理的索引,带条件的检索字段加上索引
5,用大宽表,尽可能减少多表关联查询,用空间换时间吧
6,_用主从的集群,基本上查询的并发量和服务器的数量成正比的
7,使用缓存,如memcached,尤其对静态数据提升尤其明显
8,合理选择数据库字段的类型,用定长字字,不要用变长的,如定长的int,char,decimal类型,别用varchar,text等
9,给数据库配置更大的内存
10,检查下瓶颈在不在CPU,如果查询复杂,换个更高配置的服务器
总的原刚就是,尽可能用内存替代碰盘提升IO速度,提高网络和CPU的配置以减少查询时间;尽可能提升网络速度,内存和主机的数量以提高并发
我们先探讨非高并发量的实现。
对于查询频次较高的字段,加上索引。
加索引注意事项:
1.对那些字符内容较长的最好不要加索引
2.按照官方文档,单表加的索引不要超过16个,索引的长度不要超过256个字节。
随意加索引,会给数据维护增加负担
其实,可以引入分区。
分区注意事项:
1.常见的分区类型有range,list,hash,key等。用的比较多的就是range分区。
2.对于初始建立索引的时候,我们往往会忽视一个前提条件,导致添加失败报错。
这里的前提是,如果表是有主键的,分区的键和主键不是同一个,那么分区的键也必须是主键。
引入分区后,数据写入时,数据库会自动判断写入哪个分区
对于并发量较高的,我们除了做上面的操作外,就要考虑分库分表或者采用一主多从的方式。
未来我相信这类问题需要采用NewSQl这类数据库来解决,如TiDb等,此时,我们将不必考虑数据分区的问题,而且可以做到数据水平无限扩展,和热点数据的动态分布。
1.优化数据结构,每张数据表字段4-5个,加上索引。还可以将不同的种类的数据存入不同的数据库。减少单个数据库的压力。
2.写入数据只是存的问题,问题在于读取数据会变慢。建议使用缓存memcache,redis在向你招收哦。将用户数据存入内存,再次读取避免从数据库查找。
3.分布式,搞集群,扩大配置。
一条新闻的相关信息,来源,作者,正文,这些基本不变咯,除了正文可能文字比较多,其他的你可以存进缓存,正文的话,你这里可以把前面200字作为正文缩略,存进缓存。
例子:
数据表 collect ( id, title ,info ,vtype) 就这4个字段,其中 title 用定长,info 用text, id 是逐渐,vtype是tinyint,vtype是索引。这是一个基本的新闻系统的简单模型。现在往里面填充数据,填充10万篇新闻。
最后collect 为 10万条记录,数据库表占用硬盘1.6G。OK ,看下面这条sql语句:
select id,title from collect limit 1000,10; 很快;基本上0.01秒就OK,再看下面的
select id,title from collect limit 90000,10; 从9万条开始分页,结果?
8-9秒完成,my god 哪出问题了????其实要优化这条数据,网上找得到答案。看下面一条语句:
select id from collect order by id limit 90000,10; 很快,0.04秒就OK。为什么?因为用了id主键做索引当然快。网上的改法是:
select id,title from collect where id=(select id from collect order by id limit 90000,1) limit 10;
这就是用了id做索引的结果。可是问题复杂那么一点点,就完了。看下面的语句
select id from collect where vtype=1 order by id limit 90000,10; 很慢,用了8-9秒!
到了这里我相信很多人会和我一样,有崩溃感觉!vtype 做了索引了啊?怎么会慢呢?vtype做了索引是不错,你直接 select id from collect where vtype=1 limit 1000,10; 是很快的,基本上0.05秒,可是提高90倍,从9万开始,那就是0.05*90=4.5秒的速度了。和测试结果8-9秒到了一个数量级。从这里开始有人提出了分表的思路,这个和discuz 论坛是一样的思路。思路如下:
建一个索引表: t (id,title,vtype) 并设置成定长,然后做分页,分页出结果再到 collect 里面去找info 。 是否可行呢?实验下就知道了。
10万条记录到 t(id,title,vtype) 里,数据表大小20M左右。用
select id from t where vtype=1 order by id limit 90000,10; 很快了。基本上0.1-0.2秒可以跑完。为什么会这样呢?我猜想是因为collect 数据太多,所以分页要跑很长的路。limit 完全和数据表的大小有关的。其实这样做还是全表扫描,只是因为数据量小,只有10万才快。OK,来个疯狂的实验,加到100万条,测试性能。
加了10倍的数据,马上t表就到了200多M,而且是定长。还是刚才的查询语句,时间是0.1-0.2秒完成!分表性能没问题?错!因为我们的limit还是9万,所以快。给个大的,90万开始
select id from t where vtype=1 order by id limit 900000,10; 看看结果,时间是1-2秒!
why 分表了时间还是这么长,非常之郁闷!有人说定长会提高limit的性能,开始我也以为,因为一条记录的长度是固定的,mysql 应该可以算出90万的位置才对啊? 可是我们高估了mysql 的智能,他不是商务数据库,事实证明定长和非定长对limit影响不大?怪不得有人说 discuz到了100万条记录就会很慢,我相信这是真的,这个和数据库设计有关!
难道MySQL 无法突破100万的限制吗???到了100万的分页就真的到了极限???
答案是: NO !!!! 为什么突破不了100万是因为不会设计mysql造成的。下面介绍非分表法,来个疯狂的测试!一张表搞定100万记录,并且10G 数据库,如何快速分页!
好了,我们的测试又回到 collect表,开始测试结论是: 30万数据,用分表法可行,超过30万他的速度会慢道你无法忍受!当然如果用分表+我这种方法,那是绝对完美的。但是用了我这种方法后,不用分表也可以完美解决!
答案就是:复合索引!有一次设计mysql索引的时候,无意中发现索引名字可以任取,可以选择几个字段进来,这有什么用呢?开始的select id from collect order by id limit 90000,10; 这么快就是因为走了索引,可是如果加了where 就不走索引了。抱着试试看的想法加了 search(vtype,id) 这样的索引。然后测试
select id from collect where vtype=1 limit 90000,10; 非常快!0.04秒完成!
再测试: select id ,title from collect where vtype=1 limit 90000,10; 非常遗憾,8-9秒,没走search索引!
再测试:search(id,vtype),还是select id 这个语句,也非常遗憾,0.5秒。
综上:如果对于有where 条件,又想走索引用limit的,必须设计一个索引,将where 放第一位,limit用到的主键放第2位,而且只能select 主键!
完美解决了分页问题了。可以快速返回id就有希望优化limit , 按这样的逻辑,百万级的limit 应该在0.0x秒就可以分完。看来mysql 语句的优化和索引时非常重要的!
好了,回到原题,如何将上面的研究成功快速应用于开发呢?如果用复合查询,我的轻量级框架就没的用了。分页字符串还得自己写,那多麻烦?这里再看一个例子,思路就出来了:
select * from collect where id in (9000,12,50,7000); 竟然 0秒就可以查完!
mygod ,mysql 的索引竟然对于in语句同样有效!看来网上说in无法用索引是错误的!
有了这个结论,就可以很简单的应用于轻量级框架了:
代码如下:
$db=dblink();
$db-pagesize=20;
$sql="select id from collect where vtype=$vtype";
$db-execute($sql);
$strpage=$db-strpage(); //将分页字符串保存在临时变量,方便输出
while($rs=$db-fetch_array()){
$strid.=$rs['id'].',';
}
$strid=substr($strid,0,strlen($strid)-1); //构造出id字符串
$db-pagesize=0; //很关键,在不注销类的情况下,将分页清空,这样只需要用一次数据库连接,不需要再开;
$db-execute("select id,title,url,sTime,gTime,vtype,tag from collect where id in ($strid)");
php while($rs=$db-fetch_array()):
tr
td$amp;amp;$amp;nbsp; php echo $rs['id']; $amp;amp;$lt;/td
td$amp;amp;$amp;nbsp; php echo $rs['url']; $amp;amp;$lt;/td
td$amp;amp;$amp;nbsp; php echo $rs['sTime']; $amp;amp;$lt;/td
td$amp;amp;$amp;nbsp; php echo $rs['gTime']; $amp;amp;$lt;/td
td$amp;amp;$amp;nbsp; php echo $rs['vtype']; $amp;amp;$lt;/td
td$amp;amp;$amp;nbsp;a act=showid= php echo $rs['id']; $amp;quot;$ target="_blank"$amp;amp;$lt; php echo $rs['title']; $amp;amp;$lt;/a$amp;amp;$lt;/td
td$amp;amp;$amp;nbsp; php echo $rs['tag']; $amp;amp;$lt;/td
/tr
php endwhile;
/table
php
echo $strpage;
通过简单的变换,其实思路很简单:1)通过优化索引,找出id,并拼成 "123,90000,12000" 这样的字符串。2)第2次查询找出结果。
小小的索引+一点点的改动就使mysql 可以支持百万甚至千万级的高效分页!
通过这里的例子,我反思了一点:对于大型系统,PHP千万不能用框架,尤其是那种连sql语句都看不到的框架!因为开始对于我的轻量级框架都差点崩溃!只适合小型应用的快速开发,对于ERP,OA,大型网站,数据层包括逻辑层的东西都不能用框架。如果程序员失去了对sql语句的把控,那项目的风险将会成几何级数增加!尤其是用mysql 的时候,mysql 一定需要专业的dba 才可以发挥他的最佳性能。一个索引所造成的性能差别可能是上千倍!
PS: 经过实际测试,到了100万的数据,160万数据,15G表,190M索引,就算走索引,limit都得0.49秒。所以分页最好别让别人看到10万条以后的数据,要不然会很慢!就算用索引。经过这样的优化,mysql到了百万级分页是个极限!但有这样的成绩已经很不错,如果你是用sqlserver肯定卡死!而 160万的数据用 id in (str) 很快,基本还是0秒。如果这样,千万级的数据,mysql应该也很容易应付。