MySQL、Redis 的性能及优化

常用的数据库有关系型的 MySQL、非关系型的 Redis 等数据库，它们可以很好的应用于不同场景. 了解数据库的性能，可以灵活的应对不同的业务场景.

在当前的众多 IT 建设中，MySQL 和 Redis 是十分常见的俩款数据库，它们有着不同的业务场景. 而如今全民上网的时代，互联网活动众多，数据量巨大. 在各大活动中互联网服务的性能也将极大影响用户的体验.

对于 MySQL 和 Redis 的性能优化是有必要掌握的知识. 本文主要考虑以下数据库及性能测试工具:

下文将对 Redis 及 MySQL 的性能进行测试. 并梳理了一些常用的 MySQL 优化及 Redis 优化方法.

数据库读写性能

2.1 读写性能测试

通过 sysbench 以及 redis-benchmark 在以下环境下分别对 MySQL 及 Redis 进行了测试.

如下所示, 通过 sysbench 对 MySQL 进行基准测试.

mysql 性能测试

通过 redis-benchmark 测试的读写性能:

redis 性能测试

上述 benchmark 测试中可以得出数据库读写性能分别如下:

性能对比

可以看到，Redis 的读写速度显著高于 MySQL，大约在 10 倍左右. 这是由于 MySQL 的数据主要存储在硬盘内，而 Redis 则主要存储于内存中. 在《Redis in Action》中提到，Redis 的性能会是普通关系型数据库的 10 - 100 倍.

本文测试使用的 Mac 闪存大约是普通速度的 9 倍.借助本文数据可以推算出的 Redis 的读速度是普通硬盘下 MySQL 的 70 倍. 也是符合《Redis in Action》给出的关系型数据库及 MySQL 性能对比的.

2.2 性能与场景选择

两种数据库对比，性能上 Redis 占优势. 但是在持久化存储以及关系型上，MySQL 更占优势. 这些特点也让它们能够分别适用于不同场景.

Redis 的使用场景主要如下:

MySQL 则主要用于持久化数据的存储，尤其是一些关系型数据，在对性能没有秒杀、高并发等的特殊要求时，通常都会先选择 MySQL 进行数据存储. 在有性能需求时，再在它的基础上进一步优化. 大部分 web 站点存储都需要用到 MySQL 关系型数据库. 以下是一些常用的使用场景:

性能调优

3.1 MySQL 性能调优

一般在进行数据库开发设计时，不会过多考虑性能的问题，但是当数据量急剧上升，业务暴涨时，需要能及时定位到性能问题，并进行优化. 下面是一些定位及优化 sql 语句的方法.

1> 查看 sql 操作的执行频率.

show global status like 'Com_______';
show?global?status?like?'Innodb_rows_%';

2> 定位低效 sql

show processlist
User
Id
Host
dbCommandTimeStateInfo

3> 优化方式

针对 sql 的优化，可以参考下列的一些原则:

索引的使用避免高成本的联接操作分割数据表调优查询缓存

以下给出了常见的 sql 语句优化方式:

insert 优化: 多个数据插入一张表尽量使用一条 insert 而非多个 insert. 或者使用一个事务. 多个 insert 尽量保证数据是有序插入的.

order by 优化: MySQL 有 filesort 通过文件系统的排序和 using index 通过索引的排序.

group by 优化: group by 也会进行排序操作, 进行分组时也要尽量使用索引. 可以通过 order by 避免 group by 排序结果带来的消耗.

子查询(嵌套查询)优化: 尽量使用多表连接查询替换子查询.

or 优化: 建议使用 union 替换 or.

limit(分页查询) 优化: 在索引上完成分页排序操作，再使用主键获得所需要的列内容. 将 limit 查询转换成某个位置的查询.

4> explain 查看执行计划

id: 操作表的顺序，当多表操作时，代表表的执行顺序. 如果 id 相同，从上至下依次加载. 若不同，先查询 id 大的表.

select_type: 表示 select 的类型.

table: 展示关于那一张表.

type: 访问类型，是重要的一个指标. 通过 type 可以大致了解耗时情况. 一般需要保证查询至少达到 range ，最好达到 ref 级别. 以下是 type 的类型，从上到下性能依次变低.

possible_keys: 显示可能应用在这张表的一个或多个的索引.

key: 实际使用的索引. NULL 则表示没有使用索引.

key_len: 表示索引中使用的字节数，该值为索引字段最大可能的长度，在保证精度的情况下该值越小越好.

ref: 显示索引的哪一列被使用了

rows: 扫描的行的数量.

extra: 其它的执行计划信息.

5> 优化工具

3.2 Redis 性能优化

Redis 也是十分常用的数据库mysql持久化，它是一种非关系型的 kv 键值对存储器. Redis 是基于单线程模型的，数据主要存储于内存中，它的性能要求也是十分高的. 下面是一些常见的 Redis 优化方法.

缩短键值对的存储长度；使用 lazy free（延迟删除）特性设置键值的过期时间;禁用长耗时的查询命令；使用 slowlog 优化耗时命令；使用 Pipeline 批量操作数据；避免大量数据同时失效；客户端使用优化；限制 Redis 内存大小；使用物理机而非虚拟机安装 Redis 服务；检查数据持久化策略；禁用 THP 特性；使用分布式架构来增加读写速度。参考资料

1. MySQL 数据库优化全剖析[]

（编辑：威海站长网）

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