mysql -基础介绍 01

一、MySQL 的介绍

MySQL 是一个开源的关系型数据库管理系统(RDBMS)，由瑞典 MySQL AB 公司开发，现属于 Oracle 旗下产品。它采用客户端/服务器架构，使用结构化查询语言(SQL)进行数据库操作。

主要特点：

• 开源免费（社区版）

• 跨平台支持（Windows、Linux、Mac等）

• 高性能、高可靠性

• 支持多用户、多线程

• 丰富的API接口

• 支持多种编程语言

二、MySQL 的作用

MySQL 主要用于结构化数据的存储和管理，具体应用包括：

1. 数据存储：持久化存储业务数据

2. 数据检索：高效查询和获取数据

3. 数据管理：提供数据增删改查(CRUD)功能

4. 数据安全：通过权限控制保障数据安全

5. 事务处理：保证数据操作的原子性和一致性

6. 数据关系维护：通过外键等维护数据间关系

典型应用场景：

• Web应用后端数据库

• 电子商务系统

• 日志记录系统

• 数据仓库

• 嵌入式数据库

三、MySQL 体系结构详解

MySQL 采用分层架构，主要分为三层：

+-----------------------+
|      客户端层          | 
| (连接处理、授权认证等)  |
+-----------------------+
           ↓
+-----------------------+
|       服务层           |
| (查询解析、优化、执行等) |
+-----------------------+
           ↓
+-----------------------+
|     存储引擎层         |
| (数据存储与提取)       |
+-----------------------+

1. 客户端层

功能：

• 处理客户端连接请求

• 身份验证和权限检查

• 维持和管理连接

核心组件：

• 连接管理器：接收连接请求，分配线程

• 线程池（企业版）：复用连接线程

• 授权模块：验证用户名/密码和权限

2. 服务层

功能：

• SQL语句解析和处理

• 查询优化

• 内置函数实现

• 跨存储引擎功能

核心组件：

(1) SQL接口

• 接收SQL命令

• 返回结果集

• 支持DML、DDL、存储过程等

(2) 解析器

• 词法分析：将SQL分解为tokens

• 语法分析：检查语法正确性

• 生成解析树

(3) 查询优化器

• 基于成本的优化(CBO)

• 决定：

  • 使用哪个索引

  • 表的连接顺序

  • 是否使用临时表

• 生成执行计划

(4) 执行器

• 调用存储引擎接口

• 执行查询计划

• 返回结果集

3. 存储引擎层

功能：

• 数据的物理存储和检索

• 实现事务、锁等特性

常见存储引擎对比：

特性	InnoDB	MyISAM	Memory
事务支持	支持(ACID)	不支持	不支持
锁粒度	行级锁	表级锁	表级锁
外键	支持	不支持	不支持
崩溃恢复	支持	有限支持	不支持
适用场景	高并发写/事务场景	读密集型场景	临时数据/缓存

 

四、MySQL 性能测试关注点

1. 连接层性能

关注指标：

• 最大连接数(max_connections)

• 连接建立时间

• 线程缓存命中率(thread_cache_hit_rate)

• 连接错误率

优化建议：

• 合理设置max_connections

• 启用线程池(企业版)

• 优化连接超时参数(wait_timeout)

2. 查询处理性能

关注指标：

• QPS(每秒查询数)

• TPS(每秒事务数)

• 平均查询响应时间

• 慢查询比例

优化建议：

• 优化SQL语句

• 合理使用索引

• 调整query_cache_size(8.0前)

• 优化sort_buffer_size等缓冲区

3. 存储引擎性能(InnoDB为例)

关注指标：

• IOPS(每秒IO操作数)

• 缓冲池命中率(innodb_buffer_pool_hit_rate)

• 脏页比例(innodb_buffer_pool_dirty_pages)

• 锁等待时间

优化建议：

• 设置合适的innodb_buffer_pool_size

• 优化innodb_io_capacity

• 调整innodb_flush_log_at_trx_commit

• 监控和解决锁竞争

4. 系统资源使用

关注指标：

• CPU使用率

• 内存使用量

• 磁盘I/O吞吐量

• 网络带宽使用

优化建议：

• 监控CPU-bound和I/O-bound情况

• 优化Linux内核参数

• 使用高性能存储设备(如SSD)

• 考虑读写分离架构

5. 并发性能

关注指标：

• 并发用户数下的响应时间

• 吞吐量随并发增长曲线

• 死锁发生率

• 线程等待时间

优化建议：

• 进行压力测试找到性能拐点

• 优化事务设计(减少锁持有时间)

• 合理设置隔离级别

• 使用连接池管理连接

五、常用性能测试工具

1. sysbench：综合基准测试工具

2. mysqlslap：MySQL自带的基准测试工具

3. JMeter：可进行复杂场景测试

4. TPC-C：事务处理性能测试

5. Prometheus+Grafana：监控和可视化

六、性能测试关键参数

以下参数应在测试前后监控和调整：

# 连接相关
max_connections = 500
thread_cache_size = 50

# 查询缓存(8.0前)
query_cache_size = 64M
query_cache_type = 1

# InnoDB缓冲池
innodb_buffer_pool_size = 4G  # 通常设为物理内存的50-70%
innodb_buffer_pool_instances = 8

# IO相关
innodb_io_capacity = 2000
innodb_flush_neighbors = 1

# 日志相关
innodb_log_file_size = 256M
innodb_log_buffer_size = 16M

# 锁相关
innodb_lock_wait_timeout = 50