2022年数据库调优 .pdf

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1、转-调优的五个基本原理以下 五个 基本 原理 参透 着对 性能 的考 虑：1.全局 考虑，局 部修 整；2.划分 打破 瓶颈。3.启动 成本 高，运行 成本 低。4.服务 器和 客户 端之 间合 理的 任务 分配。5.性能 价格 比。下面 将简 单描 述每 个原 理及 其相 关应 用的 例子。1.1全局 考虑，局 部修 整只有 正确 地找 出问 题，并将 对数 据库 的干 涉减 到最 少，才能有效 地进 行调 优。这就 要求 进行 一些 实验 以获 得正 确的 结论。以下两 个例 子描 述了 常见 的错 误：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -全局 调优 常

2、常 先检 查硬 件设 备的 统计 数据，然 后得出处 理器 的利 用率、输入 输出 活动、页面 调度 等数 据。如果 某项 值（如磁 盘活 动量）过 高，初级 调优 者就 会购买 新硬 件（买更 多的 磁盘）。但是 在许 多情 况下，这样 做并 不妥 当。例如 经常 执行 的查 询不 使用 索引 面直接 对表 进行 扫描，又 或者 日志 文件 和常 被访 问的 数据共 用同 一磁 盘，这些 都会 导致 很多 的磁 盘活 动。这时，在不 同磁 盘间 创建 索引 或者 移动 数据 文件，都 可能比 购买 新硬 件更 能降 低成 本且 更有 效。数据 库管 理员 没有 增加 数据 库缓 冲区 的大

3、小而 引起 许多不 必要 的磁 盘访 问，也是 导致 磁盘 活动 过多 的常 见原因。调优 者常 常会 测量 某个 查询 所有 的时 间，如果 比较长就 尽量 缩短。但 如果 该查 询很 少执 行，则对 它进 行调优 就有 点得 不偿 失了。例如 将仅 占运 行时 间 1%的查询的 速度 提升 两倍，最多 可使 系统 加速 0.5%（该例 子同时 也说 明如 果查 询是 很关 键的，就 必须 尽量 提高 其效率）。所以，应 该首 先将 问题 定位 到一 个查 询上 并对它 进行 优化，但 必须 保证 这是 个关 键查 询。即使 是对 特定 问题 进行 处理，也 必须 考虑 全局。开 发者 可能

4、 会要求 采用 他们 指定 的查 询并“找到 使执 行尽 可能 快的 索引”。通常，理解应 用的 目的 有助 于找 到更 简单 的解 决方 法，从而 把工 作做 得更 好，这意 味着 要和 设计 者一 起详 细讨 论所 有的 事情，就像 临床 医生 一样，应尽 力解 决隐 藏在 表面 现象 之后 的问 题。1.2划分 打破 瓶颈大多 数情 况下，系统 运行 缓慢 不是 由于 所有 部件 都饱 和引 起的，而是 由于 系统 中的 某个 部分 限制 了整 体的 性能，这些 部分 称为瓶 颈。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -可以 把瓶 颈想 像成 高速 公路

5、上的 交通 阻塞，常常 是因 为大量车 辆必 须从 一个 窄道 通过，或者 因为 一条 路上 的车 流要和另 一条 路上 的车 汇流 合造 成的。无论 哪种 情况，瓶颈 就是公 路交 通网 中车 辆数 与车 道数 的比 率最 高的 那段 路。解决的 方法 是要 先找 到瓶 颈所 在，然后 采用 下面 两个 策略 之一：1.让司 机在 车道 数较 少的 路段 开得 快些。2.多修 几个 车道 以减 少每 条道 上的 车辆 数，或者 鼓励 司机避 开车 流高 峰。第一 个策 略是 局部 调整（例 如采 用增 加索 引或 者重 写查 询的方法，以便 更好 地利 用现 有索 引），应该 首先 考虑。第

6、二 个策 略意味 着进 行划 分。数据 库系 统中 的划 分将 负载 分散 到更 多的 资源 上执 行，或者在时 间上 并行 分配，从而 减少 某个 部件 上的 负载 量。很多 情况 下划分 的确 能解 决瓶 颈问 题。所以，像大 多调 优一 样，划分 必须 谨慎使 用。本文 档的 主旨 很简 单，那就 是：发现 瓶颈 时，首先 尽量加速 它所 在的 部件，如 果没 有效 果，再进 行划 分。1.3启动 成本 高，运行 成本 低许多 人造 物都 会耗 费大 量的 资源 用来 启动，例 如汽 车（它的点火 系统，应急 刹车）、电灯 泡（它的 寿命 主要 取决 于被 打开 的次数）和 数据 库系

7、统。在磁 盘上 开始 一个 读操 作是 很耗 时的，但 是一 旦开始，磁盘 就能 高速 地传 输数 据。因此 从一 个磁 道连 续读 64KB 的数 据，很可 能比 从该 磁道 两次 读取 512 字节名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -数据 所花 费的 时间 还短。因 此，经常 被扫 描的 表应 当连续 存放 在磁 盘上。当 某个 重要 的查 询从 包含 成百 上千列 的表 中只 查取 少数 几列 时，垂直 划分 是个 好策 略。在分 布式 系统 中，通过 网络 发送 一条 消息 后的 反馈时间 比在 一条 消息 里发 送很 多字 节所 赠加 的时 间开

8、销高很 多。实际 上，发送 1KB的包，时 间开 销只 比发 送1 字节 的包 大一 点。这意 味着，发 送大 块数 据比 发送小块 数据 好。即使 对简 单查 询而 言，解析、进 行语 义分 析、选择存取 路径 的系 统也 是惊 人的（在 大多 数系 统中 超 过10000 条指 令）。这 表明，应 该事 先编 译经 常执 行的查询。在使 用标 准编 程语 言（诸如C+，Java，Perl，COBOL）调用 数据 库系 统时，某 些系 统（如大 多数 关系 系统）中，打开 链接 并进 行调 用会 导致 很大 的开 销。所以，程序 最好 是执 行简 单的 SELECT调用，然后 循环 引用 其

9、结果，而 不是 循环 地多 次调 用数 据库（每 次都 使 用SELECT）。另外，缓存 数据 库连 续也 是个 不错 的选 择。以上 4 个例 子列 举了 4 种不 同的 初始 成本：获取 第一 个要读的 字节；发送 消息 的第 一个 字节；执行 前预 备一 个查 询；有效 地利 用调 用。这些 例子 所要 简明 的道 理是 一样 的。用尽可 能少 的启 动次 数来 获取 最好 的性 能。1.4要从 数据 密集 型的 系统 获得 最好 的性 能，不仅 需要 对系统的 数据 库管 理部 分进 行调 优，还需 要考 虑如 何在 数据 库系统（服务器）和应 用程 序（客户）之间 分配 工作。特定的

10、任 务应 该被 分配 到哪 里呢？这 取决 于以 下 3 个主 要因素：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -客户 与服 务器 的相 关计 算资 源：如果 服务 器过 载，其他 部分 都正 常工 作，部分 任务 就应 该迁 移到 客户 端去。例如，一些 应用 程序 会将 计算 密集 型的 工作 分配给客 户端。相关 信息 的获 取：当数 据库 发生 变化 时（如表 插入）系统 应该 有些 响应（如写到屏 幕上 去）。设计 良好 的系统 应该 在内 部使 用触 发器，而不 是在 应用 程序 中进行轮 询。这是 因为 轮询 法会 定期 地查 看表 是否 变化，而触

11、 发器 仅在 发生 变化 时被 激发，因此 只需 要很 小的开销。数据 库任 务和 屏幕 是否 进行 交互：如 果存 在交 互，那么 访问 屏幕 的那 部分 应该 放在 事务 之外 执行，原因是屏 幕交 互会 占用 大量 时间（至少几秒），如果 事务T 特有 时间 片，那么 T 会阻 止其 他事 务访 问它 所持 有的数 据，所以 事务 应被 分成 3 步：（a）一个 用来 检索 数据 的短 事务。（b）一个 交互 会话，它 发生 在客 户端，并 且在 事务环 境之 外（不持 锁）。（c）用来 设置 交互 会话 期间 变化 的另 一个 短事 务。1.5性能 价格 比的 权衡为提 高应 用程 序

12、的 速度，需要 提供 一定 的内 存、磁盘 或计算资 源，下面 将介 绍这 一点。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -增加 RAM可使 系统 增加 缓冲 空间，减 少磁 盘访 问的次数，从 而增 加系 统的 速度。当 然，RAM并不 是免 费的。增加 索引 会使 关键 查询 执行 起来 快很 多，但是 这需要更 多的 磁盘 空间 和更 多的 内存，还 需要 更多 的处 理器时 间和 磁盘 访问，用 来完 成不 使用 索引 的插 入和 更新操 作。用临 时的 划分 将长 查询 和在 线更 新分 离后，会 发现分配 给这 些长 查询 的时 间太 少了。这 时，可以 创建 专用的 归档 数据 库供 长查 询使 用。从性 能角 度看，这 是个很 好的 解决 办法，但 需要 购买 并维 护一 个新 的计 算机系 统。对以 上的 问题，一位 关系 数据 库供 应商 的顾 问简 单地 概括说：“想要 速度，那 么你 愿意 出多 少钱 呢？“名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -