MySQL数据库碎片化:隐患与解决策略

本文涉及的产品
云原生数据库 PolarDB MySQL 版,Serverless 5000PCU 100GB
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: UUID作为主键可能导致MySQL存储碎片,影响性能。频繁的DML操作、字段长度变化和非顺序插入(如UUID)都会造成碎片。碎片增加磁盘I/O,降低查询效率,浪费空间,影响备份速度。建议使用自增ID,固定长度字段,并适时运行OPTIMIZE TABLE来减少碎片。

为什么我们经常说不建议使用简单的 UUID 做 ID,当唯一索引,其实很大原因就是因为不规则的 UUID 会导致存储碎片,接下来聊一聊 MySQL 为什么会有存储碎片,影响大不大。关于 UUID 做主键还是自增主键,可参考往期文章:

被追着问 UUID 和自增 ID 做主键哪个好,为什么?

MySQL 中的数据库表常会出现物理存储碎片,特别是在频繁执行插入、删除和更新操作的情况下。这些操作会导致数据页中部分空间未被有效利用,或者导致数据在物理存储上排列不连续,进而形成碎片。

碎片的主要来源包括频繁的 DML 操作,如插入(insert)、更新(update)、删除(delete)。此外,使用可变长度字段(如 varchar 或 text)存储数据时,如果更新导致字段长度变化,也可能产生碎片问题。

insert 导致的碎片

我们都了解,InnoDB 使用 B+树索引结构来组织数据,通常按主键顺序存储。然而,当主键不是顺序自增的情况下,比如使用 UUID,新插入的数据行可能会引发页分裂现象。

页分裂会导致数据分散存储在磁盘的不同位置。新创建的页可能与原始页在物理存储上相隔甚远,导致数据在物理层面上不再连续,从而形成碎片。

页分裂通常发生在向 B+树索引插入新数据时,如果目标页已满,数据库系统就需要为新数据腾出空间。

那究竟什么是 InnoDB 的页分裂和页合并呢,mark 一下。下一篇出。

update 导致的碎片

除了插入操作可能导致碎片外,更新操作同样会产生碎片。特别是当更新操作导致数据行大小增加时,如果原始位置周围没有足够的空间容纳更新后的行,数据库可能会将这行数据移动到数据文件的其他位置。这种情况会留下原始位置的空闲空间,导致碎片的产生。

delete 导致的碎片

最容易导致碎片的操作实际上是 delete 操作,尤其在 InnoDB 中更为明显。执行 delete 后,InnoDB 仅仅是对数据行做了标记,而不是立即释放相应的空间。这样就可能导致数据页中存在大量未被使用的空间,增加了数据在物理存储上的分散程度,从而产生了碎片。

碎片的危害

表的碎片增多会导致数据在物理磁盘上存储变得不连续,从而使得数据库在查询数据时需要进行更多的磁盘 I/O 操作,进而降低查询效率。

此外,碎片化会导致数据库实际占用的存储空间比数据实际需要的空间大,造成磁盘空间的浪费,并可能影响缓存效率。

碎片化的数据还会增加备份文件的大小,同时使得备份和恢复的过程变得更为缓慢,因为这些操作也受到物理读写速度的影响。

因此,我们应该尽可能地减少碎片的产生,以提升数据库的性能和效率。

如何避免碎片

  1. 使用连续自增的 ID 而不是 UUID,可以使新创建的对象在 B+树的末尾插入,从而减少页分裂的可能性。
  2. 对于固定长度的字符串,应该优先选择 char 而不是 varchar,以减少存储碎片的发生。
  3. 避免在高度变动的列上创建索引,因为这可能会频繁触发页分裂。
  4. 使用 OPTIMIZE TABLE 命令可以重新组织表和索引的物理存储,有效减少碎片并优化表的存储和访问速度。

好了,本章节到此告一段落。希望对你有所帮助,祝学习顺利。

相关实践学习
如何在云端创建MySQL数据库
开始实验后,系统会自动创建一台自建MySQL的 源数据库 ECS 实例和一台 目标数据库 RDS。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
相关文章
|
2月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
《MySQL 简易速速上手小册》第3章:性能优化策略(2024 最新版)
《MySQL 简易速速上手小册》第3章:性能优化策略(2024 最新版)
52 2
|
2月前
|
监控 关系型数据库 MySQL
《MySQL 简易速速上手小册》第8章:事务管理和锁定策略(2024 最新版)
《MySQL 简易速速上手小册》第8章:事务管理和锁定策略(2024 最新版)
39 1
|
2月前
|
监控 关系型数据库 MySQL
轻松入门MySQL:主键设计的智慧,构建高效数据库的三种策略解析(5)
轻松入门MySQL:主键设计的智慧,构建高效数据库的三种策略解析(5)
|
2月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MYSQL-SQL语句性能优化策略以及面试题
MYSQL-SQL语句性能优化策略以及面试题
64 1
|
2月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL数据库性能大揭秘:表设计优化的高效策略(优化数据类型、增加冗余字段、拆分表以及使用非空约束)
MySQL数据库性能大揭秘:表设计优化的高效策略(优化数据类型、增加冗余字段、拆分表以及使用非空约束)
|
2月前
|
缓存 关系型数据库 MySQL
MySQL 查询优化:提速查询效率的13大秘籍(索引设计、查询优化、缓存策略、子查询优化以及定期表分析和优化)(中)
MySQL 查询优化:提速查询效率的13大秘籍(索引设计、查询优化、缓存策略、子查询优化以及定期表分析和优化)(中)
142 0
|
10天前
|
存储 关系型数据库 MySQL
mysql optimizer_switch : 查询优化器优化策略深入解析
mysql optimizer_switch : 查询优化器优化策略深入解析
|
13天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL性能优化实战:从索引策略到查询优化
MySQL性能优化聚焦索引策略和查询优化。创建索引如`CREATE INDEX idx_user_id ON users(user_id)`可加速检索;复合索引考虑字段顺序,如`idx_name ON users(last_name, first_name)`。使用`EXPLAIN`分析查询效率,避免全表扫描和大量`OFFSET`。通过子查询优化分页,如LIMIT配合内部排序。定期审查和调整策略以提升响应速度和降低资源消耗。【6月更文挑战第22天】
116 2
|
4天前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL索引设计原则与优化策略
MySQL索引设计原则与优化策略
|
5天前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL索引设计原则与优化策略
MySQL索引设计原则与优化策略

相关产品

  • 云数据库 RDS MySQL 版