1. 数据库调优的措施

1.1 调优的目标

尽可能节省系统资源 ，以便系统可以提供更大负荷的服务。（吞吐量更大）

合理的结构设计和参数调整，以提高用户操作响应的速度 。（响应速度更快）

减少系统的瓶颈，提高MySQL数据库整体的性能。

1.2 如何定位调优问题

如何确定呢？一般情况下，有如下几种方式：

1.3 调优的维度和步骤

我们需要调优的对象是整个数据库管理系统，它不仅包括 SQL 查询，还包括数据库的部署配置、架构 等。从这个角度来说，我们思考的维度就不仅仅局限在 SQL 优化上了。通过如下的步骤我们进行梳理：

第1步：选择适合的 DBMS

第2步：优化表设计

第3步：优化逻辑查询

第4步：优化物理查询

物理查询优化是在确定了逻辑查询优化之后，采用物理优化技术（比如索引等），通过计算代价模型对 各种可能的访问路径进行估算，从而找到执行方式中代价最小的作为执行计划。在这个部分中，我们需要掌握的重点是对索引的创建和使用。

第5步：使用 Redis 或 Memcached 作为缓存

除了可以对 SQL 本身进行优化以外，我们还可以请外援提升查询的效率。

因为数据都是存放到数据库中，我们需要从数据库层中取出数据放到内存中进行业务逻辑的操作，当用 户量增大的时候，如果频繁地进行数据查询，会消耗数据库的很多资源。如果我们将常用的数据直接放 到内存中，就会大幅提升查询的效率。

键值存储数据库可以帮我们解决这个问题。

常用的键值存储数据库有 Redis 和 Memcached，它们都可以将数据存放到内存中。

第6步：库级优化

但需要注意的是，分拆在提升数据库性能的同时，也会增加维护和使用成本。

2. 优化MySQL服务器

2.1 优化服务器硬件

服务器的硬件性能直接决定着MySQL数据库的性能。硬件的性能瓶颈直接决定MySQL数据库的运行速度 和效率。针对性能瓶颈提高硬件配置，可以提高MySQL数据库查询、更新的速度。

（1） 配置较大的内存 。足够大的显存是提高MySQL数据库性能的方法之一。内存的速度比磁盘I/O快得多，可以通过增加系统的缓冲区容量使数据在内存中停留的时间更长，以减少磁盘I/O。

（2） 配置高速磁盘系统 ，以减少读盘的等待时间，提高响应速度。磁盘的I/O能力，也就是它的寻道能力，目前的SCSI高速旋转的是7200转/分钟，这样的速度，一旦访问的用户量上去，磁盘的压力就会过大，如果是每天的网站pv (page view) 在150w，这样的一般的配置就无法满足这样的需求了。现在SSD盛行，在SSD上随机访问和顺序访问性能差不多，使用SSD可以减少随机IO带来的性能损耗。

（3） 合理分布磁盘I/O，把磁盘I/O分散在多个设备，以减少资源竞争，提高冰箱操作能力。

（4） 配置多处理器, MySQL是多线程的数据库，多处理器可同时执行多个线程。

2.2 优化MySQL的参数

innodb_buffer_pool_size ：这个参数是Mysql数据库最重要的参数之一，表示InnoDB类型的 表 和索引的最大缓存 。它不仅仅缓存 索引数据 ，还会缓存 表的数据 。这个值越大，查询的速度就会越 快。但是这个值太大会影响操作系统的性能。

key_buffer_size ：表示 索引缓冲区的大小 。索引缓冲区是所有的 线程共享 。增加索引缓冲区可 以得到更好处理的索引（对所有读和多重写）。当然，这个值不是越大越好，它的大小取决于内存 的大小。如果这个值太大，就会导致操作系统频繁换页，也会降低系统性能。对于内存在 4GB 左右 的服务器该参数可设置为 256M 或 384M 。

table_cache ：表示 同时打开的表的个数 。这个值越大，能够同时打开的表的个数越多。物理内 存越大，设置就越大。默认为2402，调到512-1024最佳。这个值不是越大越好，因为同时打开的表 太多会影响操作系统的性能。

query_cache_size ：表示 查询缓冲区的大小 。可以通过在MySQL控制台观察，如果 Qcache_lowmem_prunes的值非常大，则表明经常出现缓冲不够的情况，就要增加Query_cache_size 的值；如果Qcache_hits的值非常大，则表明查询缓冲使用非常频繁，如果该值较小反而会影响效 率，那么可以考虑不用查询缓存；Qcache_free_blocks，如果该值非常大，则表明缓冲区中碎片很 多。MySQL8.0之后失效。该参数需要和query_cache_type配合使用。

query_cache_type 的值是0时，所有的查询都不使用查询缓存区。但是query_cache_type=0并不 会导致MySQL释放query_cache_size所配置的缓存区内存。

当query_cache_type=1时，所有的查询都将使用查询缓存区，除非在查询语句中指定 SQL_NO_CACHE ，如SELECT SQL_NO_CACHE * FROM tbl_name。

当query_cache_type=2时，只有在查询语句中使用 SQL_CACHE 关键字，查询才会使用查询缓 存区。使用查询缓存区可以提高查询的速度，这种方式只适用于修改操作少且经常执行相同的 查询操作的情况。

sort_buffer_size ：表示每个 需要进行排序的线程分配的缓冲区的大小 。增加这个参数的值可以 提高 ORDER BY 或 GROUP BY 操作的速度。默认数值是2 097 144字节（约2MB）。对于内存在4GB 左右的服务器推荐设置为6-8M，如果有100个连接，那么实际分配的总共排序缓冲区大小为100 × 6 ＝ 600MB。

join_buffer_size = 8M ：表示 联合查询操作所能使用的缓冲区大小 ，和sort_buffer_size一样， 该参数对应的分配内存也是每个连接独享。

read_buffer_size ：表示 每个线程连续扫描时为扫描的每个表分配的缓冲区的大小（字节） 。当线 程从表中连续读取记录时需要用到这个缓冲区。SET SESSION read_buffer_size=n可以临时设置该参 数的值。默认为64K，可以设置为4M。

innodb_flush_log_at_trx_commit ：表示 何时将缓冲区的数据写入日志文件 ，并且将日志文件 写入磁盘中。该参数对于innoDB引擎非常重要。该参数有3个值，分别为0、1和2。该参数的默认值 为1。

值为 0 时，表示 每秒1次 的频率将数据写入日志文件并将日志文件写入磁盘。每个事务的 commit并不会触发前面的任何操作。该模式速度最快，但不太安全，mysqld进程的崩溃会导 致上一秒钟所有事务数据的丢失。

值为 1 时，表示 每次提交事务时 将数据写入日志文件并将日志文件写入磁盘进行同步。该模 式是最安全的，但也是最慢的一种方式。因为每次事务提交或事务外的指令都需要把日志写入 （flush）硬盘。

值为 2 时，表示 每次提交事务时 将数据写入日志文件， 每隔1秒 将日志文件写入磁盘。该模 式速度较快，也比0安全，只有在操作系统崩溃或者系统断电的情况下，上一秒钟所有事务数 据才可能丢失。

innodb_log_buffer_size ：这是 InnoDB 存储引擎的 事务日志所使用的缓冲区 。为了提高性能， 也是先将信息写入 Innodb Log Buffer 中，当满足 innodb_flush_log_trx_commit 参数所设置的相应条 件（或者日志缓冲区写满）之后，才会将日志写到文件（或者同步到磁盘）中。

max_connections ：表示 允许连接到MySQL数据库的最大数量 ，默认值是 151 。如果状态变量 connection_errors_max_connections 不为零，并且一直增长，则说明不断有连接请求因数据库连接 数已达到允许最大值而失败，这是可以考虑增大max_connections 的值。在Linux 平台下，性能好的 服务器，支持 500-1000 个连接不是难事，需要根据服务器性能进行评估设定。这个连接数 不是越大 越好 ，因为这些连接会浪费内存的资源。过多的连接可能会导致MySQL服务器僵死。

back_log ：用于 控制MySQL监听TCP端口时设置的积压请求栈大小 。如果MySql的连接数达到 max_connections时，新来的请求将会被存在堆栈中，以等待某一连接释放资源，该堆栈的数量即 back_log，如果等待连接的数量超过back_log，将不被授予连接资源，将会报错。5.6.6 版本之前默 认值为 50 ， 之后的版本默认为 50 + （max_connections / 5）， 对于Linux系统推荐设置为小于512 的整数，但最大不超过900。

如果需要数据库在较短的时间内处理大量连接请求， 可以考虑适当增大back_log 的值。

thread_cache_size ： 线程池缓存线程数量的大小 ，当客户端断开连接后将当前线程缓存起来， 当在接到新的连接请求时快速响应无需创建新的线程 。这尤其对那些使用短连接的应用程序来说可 以极大的提高创建连接的效率。那么为了提高性能可以增大该参数的值。默认为60，可以设置为 120

可以通过如下几个MySQL状态值来适当调整线程池的大小：

mysql> show global status like 'Thread%';
+-------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+-------------------+-------+
| Threads_cached | 2 |
| Threads_connected | 1 |
| Threads_created | 3 |
| Threads_running | 2 |
+-------------------+-------+
4 rows in set (0.01 sec)

当 Threads_cached 越来越少，但 Threads_connected 始终不降，且 Threads_created 持续升高，可 适当增加 thread_cache_size 的大小。

wait_timeout ：指定 一个请求的最大连接时间 ，对于4GB左右内存的服务器可以设置为5-10。

interactive_timeout ：表示服务器在关闭连接前等待行动的秒数。

这里给出一份my.cnf的参考配置：

mysqld]
port = 3306 
serverid = 1 
socket = /tmp/mysql.sock 
skip-locking #避免MySQL的外部锁定，减少出错几率增强稳定性。 
skip-name-resolve #禁止MySQL对外部连接进行DNS解析，使用这一选项可以消除MySQL进行DNS解析的时间。但需要注意，如果开启该选项，则所有远程主机连接授权都要使用IP地址方式，否则MySQL将无法正常处理连接请求！ 
back_log = 384
key_buffer_size = 256M 
max_allowed_packet = 4M 
thread_stack = 256K
table_cache = 128K 
sort_buffer_size = 6M 
read_buffer_size = 4M
read_rnd_buffer_size=16M 
join_buffer_size = 8M 
myisam_sort_buffer_size =64M 
table_cache = 512 
thread_cache_size = 64 
query_cache_size = 64M
tmp_table_size = 256M 
max_connections = 768 
max_connect_errors = 10000000
wait_timeout = 10 
thread_concurrency = 8 #该参数取值为服务器逻辑CPU数量*2，在本例中，服务器有2颗物理CPU，而每颗物理CPU又支持H.T超线程，所以实际取值为4*2=8
skip-networking #开启该选项可以彻底关闭MySQL的TCP/IP连接方式，如果WEB服务器是以远程连接的方式访问MySQL数据库服务器则不要开启该选项！否则将无法正常连接！ 
table_cache=1024
innodb_additional_mem_pool_size=4M #默认为2M 
innodb_flush_log_at_trx_commit=1
innodb_log_buffer_size=2M #默认为1M 
innodb_thread_concurrency=8 #你的服务器CPU有几个就设置为几。建议用默认一般为8 
tmp_table_size=64M #默认为16M，调到64-256最挂
thread_cache_size=120 
query_cache_size=32M

很多情况还需要具体情况具体分析！

举例：

(1) 调整系统参数 InnoDB_flush_log_at_trx_commit

(2) 调整系统参数 InnoDB_buffer_pool_size

(3) 调整系统参数 InnoDB_buffer_pool_instances