MySQL 5.0. Библиотека программиста

Гольцман Виктор

Минимизация объема данных позволяет ускорить чтение данных с диска и снизить загруженность оперативной памяти. Перечислим несколько способов минимизации объема данных.

• Хранение мультимедийных данных (изображений, аудио– и видеозаписей) не в базе данных, а в файловой системе.

Чтение большого файла требует в несколько раз меньше ресурсов, чем получение тех же данных с помощью запроса из столбца с типом BLOB. Поэтому рекомендуется хранить в базе данных не сами мультимедийные файлы, а только пути к ним.

• Подбор типов столбцов с наименьшим размером.

Например, если значения в целочисленном столбце не могут превышать 10 000, целесообразно объявить его как SMALLINT, а не INT или MEDIUMINT. Определить диапазон возможных значений столбца вы можете с помощью запроса

SELECT <Список столбцов> FROM <Имя таблицы> PROCEDURE ANALYSE;

Выполнив этот запрос после загрузки данных в таблицу, вы узнаете максимальное значение числового столбца, максимальную

длину символьного столбца, количество неопределенных значений в столбце и многое другое.

• Указание свойства NOT NULL для всех столбцов, для которых это возможно.

Если в столбце не предполагается использовать неопределенные значения, задание свойства NOT NULL позволит уменьшить длину каждого значения на 1 бит.

Исключением из правила минимизации объема данных является использование статического формата таблиц. Другими словами, если в таблице с типом MyISAM отсутствуют символьные столбцы, допускающие значения переменной длины (такие как VARCHAR, TEXT, BLOB и т. п.), то такая таблица по умолчанию сохраняется в статическом формате; если же в таблице есть столбцы с переменной длиной значений, то по умолчанию применяется динамический формат. Как правило, динамические таблицы занимают значительно меньше места, чем статические, однако статические таблицы работают намного быстрее.

...

Примечание

Вы также можете явно указать формат таблицы MyISAM с помощью опционального параметра ROW_FORMAT. Описание этого параметра приведено в конце данного раздела.

Если вы все же используете динамические таблицы MyISAM, необходимо учитывать, что изменение данных в такой таблице может привести к ее фрагментации. Так, если значение в символьном столбце заменяется более длинным, то строка таблицы разделяется на две (или более) части, которые хранятся отдельно друг от друга. Фрагментация сказывается на скорости доступа к данным, поэтому динамическую таблицу рекомендуется время от времени (в зависимости от интенсивности изменений) дефрагментировать с помощью команды

OPTIMIZE TABLE <Имя таблицы>;

Следующий этап оптимизации – настройка набора индексов. Индекс для столбца таблицы позволяет многократно ускорить поиск с условием на значение этого столбца, сортировку (ORDER BY) и группировку (GROUP BY) по значениям столбца, вычисление максимального и минимального значения, а также объединение таблиц. Благодаря наличию индекса выполнение всех этих операций не потребует последовательного перебора всех строк таблицы.

Для максимально эффективного использования индексов необходимо учитывать следующие факты.

• Индекс замедляет добавление и обновление строк таблицы. Поэтому рекомендуется создавать только те индексы, которые будут использоваться в часто выполняемых запросах.

• Для поиска с условиями на значение нескольких столбцов лучше всего подходит многостолбцовый индекс. Если же в таблице есть только отдельные индексы для каждого столбца, то будет использован лишь один из них, в наибольшей степени сужающий круг подходящих записей.

При создании индекса для группы столбцов важно правильно выбрать последовательность столбцов в индексе, так как в запросах может применяться часть многостолбцового индекса, состоящая из нескольких начальных столбцов. Например, если в таблицу Orders (Заказы) добавить индекс

INDEX (date,product_id,customer_id)

то он ускорит выполнение запросов

SELECT * FROM Orders WHERE date=CURDATE;

SELECT * FROM Orders

WHERE date=CURDATE AND product_id=3;

но будет бесполезен при выполнении запросов

SELECT * FROM Orders WHERE product_id=3;

SELECT * FROM Orders

WHERE product_id=3 AND customer_id=533;

• Более короткие индексы работают быстрее. Поэтому в качестве первичного ключа таблицы целесообразно использовать целочисленный столбец с наименьшим размером. При создании индекса для символьного столбца полезно ограничить длину индекса, включив в него только начальные подстроки значений (см. пункт «Ключевые столбцы и индексы»); количество индексируемых символов желательно подобрать так, чтобы минимизировать количество строк с одинаковой начальной подстрокой.

Наконец, для повышения производительности таблиц вы можете использовать следующие опциональные свойства таблицы:

• AVG_ROW_LENGTH <Размер в байтах>, MAX ROWS <Количество строк>.

С помощью этих свойств вы можете задать, соответственно, предполагаемую среднюю длину строки таблицы и предполагаемое максимальное количество строк в таблице. Эти параметры полезно указать для больших динамических таблиц MyISAM: они помогут программе MySQL определить размер таблицы, а следовательно, выбрать оптимальную длину индексов.

• DELAY_KEY_WRITE 1.

Задание этого параметра для таблиц MyISAM включает режим отложенной записи на диск буфера индексов. Этот режим позволяет ускорить обновление индексов при добавлении и изменении записей благодаря более редкому обращению к диску.

• PACK_KEYS <0, 1 или DEFAULT>.

Данный

параметр для таблиц MyISAM определяет режим сжатия индексов. Значение 1 указывает, что сжатие будет использоваться как для символьных, так и для числовых индексов. Это ускоряет поиск по таблице, но замедляет обновление индексов. Сжатие числовых индексов дает наибольший эффект в случае большого количества повторяющихся чисел. Значение DEFAULT указывает, что уплотняться будут только символьные индексы, а значение 0 полностью отключает сжатие.

• ROW_FORMAT <Формат>

Данный параметр определяет формат таблицы. Таблица с типом InnoDB может иметь формат COMPACT или REDUNDANT. Формат COMPACT используется по умолчанию и является оптимальным. Для таблицы с типом MyISAM вы можете указать значение FIXED (статический формат) или DYNAMIC (динамический формат). Обратите внимание, что статический формат нельзя установить для таблицы, содержащей столбцы с типом TINYBLOB, TINYTEXT, BLOB, TEXT, MEDIUMBLOB, MEDIUMTEXT, LONGBLOB и LONGTEXT: если вы укажете для такой таблицы статический формат, он автоматически изменится на динамический.

...

Примечание

Проверить, какие форматы были фактически присвоены таблицам, вы можете с помощью команды SHOW TABLE STATUS; Эта команда выводит информацию обо всех таблицах в текущей базе данных. В столбце Row_format вы увидите текущий формат таблицы.

Если вы приняли все необходимые меры для улучшения структуры таблиц, но запросы все равно выполняются медленно, попытаемся сделать более эффективными сами запросы.

6.2. Оптимизация запросов

Основным способом повышения производительности запросов являются индексы. Определить, действительно ли созданные вами индексы используются запросом, позволяет команда

EXPLAIN <Текст запроса>;

Набор данных, выводимый командой EXPLAIN, содержит детальную информацию о ходе выполнения запроса. Каждая строка в этом наборе описывает одну из операций, составляющих запрос. Например, команда

EXPLAIN SELECT name,address,product_id,qty

FROM Customers, Orders

WHERE Customers.id=customer_id AND date=\'20007-12-12\

выводит результат, представленный в табл. 6.1. Таблица 6.1. Результат выполнения команды EXPLAIN

Столбец table (таблица) содержит имя обрабатываемой таблицы, а столбец select_type (тип запроса) указывает место операции в структуре запроса:

• SIMPLE – простой запрос без вложенных запросов и UNION;

• PRIMARY – первый запрос в UNION или внешний запрос, имеющий вложенные запросы;

• UNION – второй и последующие запросы в объединении UNION;

• DEPENDENT UNION – второй и последующие вложенные запросы в объединении UNION, связанные с внешним запросом (о связанных подзапросах вы узнали в подразделе «Операторы сравнения с результатами вложенного запроса»);

• UNION RESULT – операция объединения результатов запросов;

• SUBQUERY – вложенный запрос;

• DEPENDENT SUBQUERY, UNCACHEABLE SUBQUERY – вложенный запрос, связанный с внешним запросом;

• DERIVED – запрос, генерирующий промежуточный результат (такой запрос следует после ключевого слова FROM).

В столбце rows (строки) содержится оценка количества строк таблицы, которое потребуется просмотреть для данной операции. Если ваш запрос имеет сложную структуру, значения в столбце rows помогут вам выявить его «узкие места».

Столбец possible_keys (возможные индексы) показывает, какие индексы из числа существующих в таблице программа MySQL могла бы использовать при выполнении запроса. Если этот столбец содержит значение NULL, а вы считаете необходимым ускорить операцию, добавьте в таблицу подходящие индексы (рекомендации по созданию индексов были изложены в предыдущем разделе).

Возможна ситуация, когда нужный индекс существует, но программа MySQL не применяет его, считая по каким-либо причинам, что просматривать таблицу полностью будет эффективнее. Индекс, фактически используемый при выполнении запроса, отображается в столбце key (индекс); если данный столбец содержит значение NULL, значит, программа MySQL не выбрала ни один из доступных индексов. Если вы, тем не менее, считаете, что индекс должен использоваться, выполните следующие действия:

1. Обновите статистику распределения индексов в таблице с помощью команды

ANALYZE TABLE <Имя таблицы>;

2. Повторно выполните команду EXPLAIN. Если и после обновления статистики индекс не начал использоваться, добавьте в текст запроса после имени таблицы параметр FORCE INDEX (<Имя индекса>). Сравните время выполнения запроса с параметром FORCE INDEX и без него и выберите оптимальный вариант.

Помимо введения индексов, существуют и другие способы ускорения запросов. Вот наиболее простые из них.

• Исключите получение лишней информации из базы данных. Результат запроса должен содержать только те данные, которые действительно необходимы. Например, если вы отображаете на веб-странице не более 20 товаров, не нужно получать из таблицы Products (Товары) все данные. Вместо этого используйте запросы вида