MySQL的短连接和慢查询 - Zanealancy博客

MySQL的短连接和慢查询

由于建立连接的成本较高,‌包括TCP/IP三次握手、‌登录权限判断等,‌因此短连接可能引发“Too many connections”错误,影响数据库可用性。 慢查询可能由索引设计不当、‌SQL语句编写不佳或MySQL选错索引等原因引起。‌慢查询会导致数据库响应变慢,‌影响应用性能。‌优化慢查询的方法包括改进索引设计、‌优化SQL语句、‌使用Explain分析查询计划等‌。

短连接

  1. 短连接模式:连接到数据库后,执行很少的SQL后就断开,下次需要的时候再重连
  2. 在业务高峰期,会出现连接数突然暴涨的情况
    • MySQL建立连接的成本非常昂贵
    • 成本:TCP/IP三次握手 + 登录权限判断 + 获取连接的数据读写权限

设置参数:max_connections:MySQL实例同时存在的连接数上限

  1. 当连接数超过max_connections,系统会拒绝接下来的连接请求,返回:Too many connections

    • 当连接被拒绝,从业务角度来看是数据库不可用
  2. 如果机器负载较高,处理现有请求的时间会变长,每个连接保持的时间也会变长

    • 如果再有新建连接的话,很容易触发max_connections的限制
  3. max_connections的目的是保护MySQL的

    • 如果把max_connections设置得过大,更多的连接就会进来,导致系统负载会进一步加大
#查看同时存在的连接数上限
mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%max_connections%';

方法可以清理Sleep状态的连接 KILL CONNECTION:主动踢除不需要保持的连接(与wait_timeout的效果一样)

  1. 踢除Sleep状态的连接是有损的

  2. 优先断开事务外空闲的连接

  3. 再考虑断开事务内空闲的连接

  4. 服务端执行KILL CONNECTION id,如果连接在此前处于Sleep状态,客户端是不会立马知道

  5. 客户端如果发起下一个请求,报错ERROR 2006 (HY000): MySQL server has gone away

    • 因此,客户端(应用层)需要有重连机制

虽然可以数据库跳过权限验证阶段来减少连接过程的消耗,但是风险极高不推荐使用。 MySQL短连接可以用‌长连接‌或‌连接池‌来替代。‌

长连接‌:‌保持数据库连接持续开放,‌减少频繁建立和断开连接的开销,‌适用于需要频繁访问数据库的场景。‌ ‌连接池‌:‌管理一组数据库连接,‌应用程序从池中获取连接使用,‌使用完毕后归还给池,‌而不是直接关闭连接。‌这样可以复用连接,‌提高性能。‌ 这些替代方案都能有效减少因短连接带来的性能开销,‌提升数据库访问效率。‌

慢查询

MySQL慢查询的原因多种多样,‌主要包括以下几点:‌

没有索引或未命中索引‌:‌这是最常见的问题,‌没有为查询的列添加索引会导致全表扫描,‌大大降低查询效率。 ‌索引失效‌:‌在某些情况下,‌即使添加了索引,‌索引也可能不会生效,‌如隐式类型转换、‌查询条件包含or等。‌‌ ‌数据量过大‌:‌单表数据量过多,‌查询时遇到瓶颈,‌导致查询速度变慢。‌‌ ‌服务器负载高‌:‌网络原因或机器自身负载过高,‌也会影响查询速度。‌‌ ‌查询语句不佳‌:‌查询语句编写不当,‌没有进行优化,‌也会导致查询速度变慢。‌‌

解决MySQL慢查询问题可以从多个方面入手,‌以下是一些常见的解决策略:‌

  1. 优化查询语句‌:‌

    • 检查慢查询日志,‌找到执行时间较长的查询语句。‌
    • 通过添加索引、‌优化查询语句结构、‌减少不必要的查询等方式来提高查询性能。‌
    • 避免使用SELECT *,‌只获取需要的列。‌
    • 使用EXPLAIN语句来分析查询执行计划,‌并根据分析结果进行索引优化。‌
    • 考虑创建复合索引和覆盖索引来提高查询性能。‌
  2. 优化数据库表结构‌:‌

    • 对于频繁查询的字段,‌考虑添加索引来加快查询速度。‌
    • 对于大型表,‌考虑进行分表或者分区来提高查询性能。‌
    • 合理设计数据库表结构,‌避免过度规范化或冗余设计。‌
  3. 配置MySQL参数‌:‌

    • 根据服务器硬件性能和数据库负载情况,‌调整MySQL的配置参数,‌如innodb_buffer_pool_size、‌innodb_log_file_size等。‌
    • 适当调整缓冲区大小、‌连接数、‌线程数等配置参数,‌以提高查询性能。‌
  4. 优化服务器硬件‌:‌

    • 增加内存、‌升级CPU、‌使用SSD等方式都可以提高服务器性能,‌从而减少查询时间。‌
    • 考虑使用云服务来扩展或补充硬件资源。‌
  5. 使用缓存‌:‌

    • 对于一些相对静态的数据,‌可以使用缓存技术,‌如Redis等,‌减少对数据库的查询操作。‌
    • Query Cache和InnoDB Buffer Pool可缓存查询结果和数据,‌从而提高重复查询的性能。‌
  6. 分析和监控‌:‌

    • 使用工具分析查询执行计划、‌检查索引使用情况、‌监控数据库性能等,‌以便及时发现和解决潜在的慢查询问题。‌
    • 定期监控数据库性能指标,‌如查询执行时间、‌响应时间、‌CPU和内存使用等。‌
  7. 避免冗余查询‌:‌

    • 尽量避免多次重复查询相同的数据。‌
    • 可以通过使用缓存、‌优化查询逻辑或使用临时表等方式来避免冗余查询。‌
  8. 其他优化策略‌:‌

    • 把数据、‌日志、‌索引放到不同的I/O设备上,‌增加读取速度。‌
    • 使用并行处理等技术来提高查询性能。‌
    • 分布式分区视图可用于实现数据库服务器联合体,‌分担系统的处理负荷。‌

需要注意的是,‌每个应用和数据库环境都是独特的,‌优化措施需要根据具体情况来选择和实施。‌缓慢查询的优化是一个持续的过程,‌需要不断地进行性能监控、‌分析和调整。‌