Java技术栈

www.javastack.cn

优秀的Java技术公众号

TPS：是 TransactionsPerSecond的缩写，也就是事务数/秒。它是软件测试结果的测量单位。客户机在发送请求时开始计时，收到服务器响应后结束计时，以此来计算使用的时间和完成的事务个数。网站性能测试指标详解，更多看这篇文章。

Tips：最好不要在主库上数据库备份，大型活动前取消这样的计划。

1、效率低下的 sql：超高的 QPS与 TPS。

2、大量的并发：数据连接数被占满（ max_connection默认 100，一般把连接数设置得大一些）。

并发量:同一时刻数据库服务器处理的请求数量

3、超高的 CPU使用率：CPU资源耗尽出现宕机。

4、磁盘 IO：磁盘 IO性能突然下降、大量消耗磁盘性能的计划任务。解决：更快磁盘设备、调整计划任务、做好磁盘维护。

1.3 网卡流量：如何避免无法连接数据库的情况

1、减少从服务器的数量（从服务器会从主服务器复制日志） 2、进行分级缓存（避免前端大量缓存失效） 3、避免使用 select 进行查询 4、分离业务网络和服务器网络

1.4 大表带来的问题（重要）

1.4.1 大表的特点

1、记录行数巨大，单表超千万 2、表数据文件巨大，超过 10个 G

1.4.2 大表的危害

1、慢查询：很难在短时间内过滤出需要的数据

查询字区分度低 -> 要在大数据量的表中筛选出来其中一部分数据会产生大量的磁盘 io -> 降低磁盘效率

2.对 DDL影响：

建立索引需要很长时间：

MySQL-v<5.5 建立索引会锁表 MySQL-v>=5.5 建立索引会造成主从延迟（ mysql建立索引，先在组上执行，再在库上执行）

修改表结构需要长时间的锁表：会造成长时间的主从延迟('480秒延迟')

1.4.3 如何处理数据库上的大表

分库分表把一张大表分成多个小表

难点：

1、分表主键的选择 2、分表后跨分区数据的查询和统计

1.5 大事务带来的问题（重要）

1.5.1 什么是事务

事务是数据库系统区别于其他一切文件系统的重要特性之一

事务是一组具有原子性的SQL语句，或是一个独立的工作单元

事务要求符合：原子性、一致性、隔离性、持久性

1.5.2事务的 ACID属性

1、原子性（ atomicity)：全部成功，全部回滚失败。银行存取款。

2、一致性（consistent)：银行转账的总金额不变。3、隔离性（isolation)：

隔离性等级：

未提交读( READ UNCOMMITED) 脏读,两个事务之间互相可见；已提交读( READ COMMITED)符合隔离性的基本概念,一个事务进行时，其它已提交的事物对于该事务是可见的，即可以获取其它事务提交的数据。可重复读( REPEATABLE READ) InnoDB的默认隔离等级。事务进行时，其它所有事务对其不可见，即多次执行读，得到的结果是一样的！可串行化（ SERIALIZABLE） 在读取的每一行数据上都加锁，会造成大量的锁超时和锁征用，严格数据一致性且没有并发是可使用。

查看系统的事务隔离级别： show variables like'%iso%';开启一个新事务： begin;提交一个事务： commit;修改事物的隔离级别： setsession tx_isolation='read-committed';推荐：面试问烂的 MySQL 四种隔离级别，看完吊打面试官！关注Java技术栈微信公众号，在后台回复关键字：mysql，可以获取更多栈长整理的MySQL技术干货。

4、持久性( DURABILITY)：从数据库的角度的持久性，磁盘损坏就不行了

redolog机制保证事务更新的一致性和持久性

1.5.3 大事务

运行时间长，操作数据比较多的事务；

风险：锁定数据太多，回滚时间长，执行时间长。

1、锁定太多数据，造成大量阻塞和锁超时；

2、回滚时所需时间比较长，且数据仍然会处于锁定；

3、如果执行时间长，将造成主从延迟，因为只有当主服务器全部执行完写入日志时，从服务器才会开始进行同步，造成延迟。关注Java技术栈微信公众号，在后台回复关键字：mysql，可以获取更多栈长整理的MySQL技术干货。

解决思路：

1、避免一次处理太多数据，可以分批次处理；

2、移出不必要的 SELECT操作，保证事务中只有必要的写操作。

什么影响了MySQL性能（非常重要）

2.1 影响性能的几个方面

1、服务器硬件。

2、服务器系统（系统参数优化）。

3、存储引擎。MyISAM：不支持事务，表级锁。InnoDB: 支持事务，支持行级锁，事务 ACID。

4、数据库参数配置。

5、 数据库结构设计和SQL语句。（重点优化）

2.2 MySQL体系结构

分三层：客户端->服务层->存储引擎

1、 MySQL是插件式的存储引擎，其中存储引擎分很多种。只要实现符合mysql存储引擎的接口，可以开发自己的存储引擎! 2、所有跨存储引擎的功能都是在服务层实现的。

3、MySQL的存储引擎是针对表的，不是针对库的。也就是说在一个数据库中可以使用不同的存储引擎。但是不建议这样做。

2.3 InnoDB存储引擎

MySQL5.5及之后版本默认的存储引擎：InnoDB。

2.3.1 InnoDB使用表空间进行数据存储。

show variables like'innodb_file_per_table

如果innodbfileper_table 为 ON 将建立独立的表空间，文件为tablename.ibd；

如果innodbfileper_table 为 OFF 将数据存储到系统的共享表空间，文件为ibdataX（X为从1开始的整数）；

.frm ：是服务器层面产生的文件，类似服务器层的数据字典，记录表结构。

2.3.2 (MySQL5.5默认)系统表空间与( MySQL5.6及以后默认)独立表空间

1、系统表空间无法简单的收缩文件大小，造成空间浪费，并会产生大量的磁盘碎片。

2、独立表空间可以通过 optimeze table 收缩系统文件，不需要重启服务器也不会影响对表的正常访问。

3、如果对多个表进行刷新时，实际上是顺序进行的，会产生IO瓶颈。

4、独立表空间可以同时向多个文件刷新数据。

强烈建立对Innodb 使用独立表空间，优化什么的更方便，可控。

2.3.3 系统表空间的表转移到独立表空间中的方法

1、使用mysqldump 导出所有数据库数据（存储过程、触发器、计划任务一起都要导出 ）可以在从服务器上操作。

2、停止MYsql 服务器，修改参数（my.cnf加入innodbfileper_table），并删除Inoodb相关文件（可以重建Data目录）。

3、重启MYSQL，并重建Innodb系统表空间。

4、 重新导入数据。

或者 Altertable 同样可以的转移，但是无法回收系统表空间中占用的空间。

2.4 InnoDB存储引擎的特性

2.4.1 特性一：事务性存储引擎及两个特殊日志类型：Redo Log 和 Undo Log

1、 Innodb 是一种事务性存储引擎。

2、完全支持事务的 ACID特性。3、支持事务所需要的两个特殊日志类型：RedoLog 和 UndoLog

Redo Log：实现事务的持久性(已提交的事务)。Undo Log：未提交的事务，独立于表空间，需要随机访问，可以存储在高性能io设备上。

Undo日志记录某数据被修改前的值，可以用来在事务失败时进行 rollback；Redo日志记录某数据块被修改后的值，可以用来恢复未写入 data file的已成功事务更新的数据。

2.4.2 特性二：支持行级锁

1、InnoDB支持行级锁。

2、行级锁可以最大程度地支持并发。

3、行级锁是由存储引擎层实现的。

2.5 什么是锁

2.5.1 锁

锁的主要作用是管理共享资源的并发访问

锁用于实现事务的隔离性

2.5.2 锁类型

2.5.3 锁的粒度

MySQL的事务支持不是绑定在MySQL服务器本身， 而是与存储引擎相关

• 表级锁

• 行级锁

将table_name加表级锁命令：locktable table_name write; 写锁会阻塞其它用户对该表的‘读写’操作，直到写锁被释放：unlock tables；

1、锁的开销越大，粒度越小，并发度越高。2、表级锁通常是在服务器层实现的。3、行级锁是存储引擎层实现的。innodb的锁机制，服务器层是不知道的

2.5.4 阻塞和死锁

1、阻塞是由于资源不足引起的排队等待现象。

2、死锁是由于两个对象在拥有一份资源的情况下申请另一份资源，而另一份资源恰好又是这两对象正持有的，导致两对象无法完成操作，且所持资源无法释放。

2.6 如何选择正确的存储引擎<