MySQL性能调优与架构设计

简朝阳，毕业于南京工业大学管理科学与工程学院，管理学学士。擅长MySQL & Oracle数据库应用系统的性能调优与高可用可扩展架构设计，有一定的Java 和C语言基础。目前就职于阿里巴巴（中国）网络技术有限公司，曾参与过公司多个核心数据库应用系统的设计与实施，目前主要负责 MySQL 数据库应用系统的架构设计与相关维护工作。活跃于 iMySQLer 数据库论坛（http://imysqler.com） 和 MySQL 邮件组（[email protected], http://groups.google.com/group/mysqler），欢迎大家以 Open 的心态一起分享 MySQL 数据库方面的经验心得。

本书以 MySQL 数据库的基础及维护（基础篇）为切入点，重点介绍了 MySQL 数据库应用系统的性能调优（优化篇），以及高可用可扩展的架构设计（架构篇）。 基础篇的主要内容有：MySQL 数据库介绍，架构组成，存储引擎介绍、安全管理，以及基本的备份恢复知识。 优化篇则从影响 MySQL 数据库应用系统性能的因素开始，对各个因素进行调优分析。包括Schema 设计，Query 语句的性能优化， MySQL Server 中SQL层和存储引擎层的优化思路，以及MySQL 数据库锁定机制的实现。 架构篇则以设计一个高可用可扩展的企业级分布式数据库集群环境为目标，分析了多种通过 MySQL 实现这一目标的架构方式，包括可扩展设计和高可用设计两部分内容，如 Replication 的利用，数据切分，Cache 和 Search 的利用，NDB Cluster ，以及系统监控等。

"第1篇 基础篇 1 第1章 MySQL基本介绍 3 1.0 引言 4 1.1 MySQL Server简介 4 1.2 MySQL与其他数据库的简单比较 6 1.3 MySQL 的主要适用场景 8 1.4 小结 9 第2章 MySQL架构组成 11 2.0 引言 12 2.1 MySQL物理文件组成 12 2.2 MySQL Server系统架构 16 2.3 MySQL 自带工具使用介绍 22 2.4 小结 26 第3章 MySQL存储引擎简介 27 3.0 引言 28 3.1 MySQL存储引擎概述 28 3.2 MyISAM存储引擎简介 29 3.3 InnoDB存储引擎简介 30 3.4 NDB Cluster 存储引擎简介 32 3.5 其他存储引擎介绍 34 3.6 小结 37 第4章 MySQL安全管理 39 4.0 引言 40 4.1 数据库系统安全相关因素 40 4.2 MySQL 权限系统介绍 43 4.3 MySQL 访问授权策略 54 4.4 安全设置注意事项 55 4.5 小结 57 第5章 MySQL备份与恢复 59 5.0 引言 60 5.1 数据库备份使用场景 60 5.2 逻辑备份与恢复测试 61 5.3 物理备份与恢复测试 68 5.4 备份策略的设计思路 75 5.5 小结 76 第2篇 性能优化篇 77 第6章 影响MySQL Server性能的相关因素 79 6.0 引言 80 6.1 商业需求对性能的影响 80 6.2 系统架构及实现对性能的影响 83 6.3 Query语句对系统性能的影响 89 6.4 Schema设计对系统的性能影响 96 6.5 硬件环境对系统性能的影响 99 6.6 小结 102 第7章 MySQL数据库锁定机制 103 7.0 引言 104 7.1 MySQL锁定机制简介 104 7.2 各种锁定机制分析 106 7.3 合理利用锁机制优化MySQL 117 7.4 小结 120 第8章 MySQL数据库Query的优化 121 8.0 引言 122 8.1 理解MySQL的Query Optimizer 122 8.2 Query 语句优化基本思路和原则 123 8.3 充分利用 Explain 和 Profiling 130 8.4 合理设计并利用索引 136 8.5 Join的实现原理及优化思路 149 8.6 ORDER BY、GROUP BY和DISTINCT的优化 155 8.7 小结 167 第9章 MySQL数据库Schema 设计的性能优化 169 9.0 引言 170 9.1 高效的模型设计 170 9.2 合适的数据类型 176 9.3 规范的对象命名 180 9.4 小结 181 第10章 MySQL Server性能优化 183 10.0 引言 184 10.1 MySQL安装优化 184 10.2 MySQL日志设置优化 188 10.3 Query Cache 优化 192 10.4 MySQL Server 其他常用优化 196 10.5 小结 202 第11章 常用存储引擎优化 203 11.0 引言 204 11.1 MyISAM存储引擎优化 204 11.2 InnoDB 存储引擎优化 211 11.3 小结 227 第3篇 架构设计篇 229 第12章 MySQL可扩展设计的基本原则 231 12.0 引言 232 12.1 什么是可扩展性 232 12.2 事务相关性最小化原则 234 12.3 数据一致性原则 235 12.4 高可用及数据安全原则 237 12.5 小结 237 第13章 可扩展性设计之 MySQL Replication 239 13.0 引言 240 13.1 Replication 对可扩展性设计的意义 240 13.2 Replication 机制的实现原理 241 13.3 Replication常用架构 244 13.4 Replication 搭建实现 249 13.5 小结 255 第14章 可扩展性设计之数据切分 257 14.0 引言 258 14.1 何谓数据切分 258 14.2 数据的垂直切分 259 14.3 数据的水平切分 261 14.4 垂直与水平联合切分的使用 263 14.5 数据切分及整合方案 265 14.6 数据切分与整合中可能存在的问题 271 14.7 小结 273 第15章 可扩展性设计之Cache与Search的利用 275 15.0 引言 276 15.1 可扩展设计的数据库之外延伸 276 15.2 合理利用第三方Cache解决方案 277 15.3 自行实现Cache服务 284 15.4 利用Search实现高效的全文检索 285 15.5 利用分布式并行计算实现大数据量的高性能运算 287 15.6 小结 288 第16章 MySQL Cluster 289 16.0 引言 290 16.1 MySQL Cluster介绍 290 16.2 MySQL Cluster环境搭建 292 16.3 MySQL Cluster配置详细介绍（config.ini） 298 16.4 MySQL Cluster基本管理与维护 304 16.5 基本优化思路 307 16.6 小结 308 第17章 高可用设计思路及方案 309 17.0 引言 310 17.1 利用 Replication 来实现高可用架构 310 17.2 利用MySQL Cluster实现整体高可用 316 17.3 利用DRBD保证数据的高安全可靠 320 17.4 其他高可用设计方案 323 17.5 各种高可用方案的利弊比较 326 17.6 小结 327 第18章 高可用设计之MySQL监控 329 18.0 引言 330 18.1 监控系统设计 330 18.2 健康状态监控 332 18.3 性能状态监控 335 18.4 常用开源监控软件 342 18.5 小结 344 附录A 实验测试Schema创建脚本 345 附录B MySQL部分系统参数说明及设置建议 349 附录C MySQL部分状态说明 373 索引 389