Оптимальное использование MySQL
Введение
В процессе предоставления услуг хостинга мы обращаем внимание на наиболее часто встречающиеся ошибки, которые совершают пользователи при разработке своих виртуальных серверов. Одним из "тяжелых" мест для типичного веб-мастера является работа с MySQL-сервером. Обычно изучение принципов функционирования SQL и методов работы с базами данных ведется по литературе, из которой выбираются только актуальные на момент чтения вещи - как соединиться с базой, как сделать запрос, как обновить информацию или добавить новую запись в базу данных и так далее.
Такой подход, конечно, дает желаемый результат - интерфейсы веб-сайта пользователя в итоге оказываются интегрированными с базой данных. Однако не всегда пользователи задумываются о том, насколько оптимально работает их база, как можно оптимизировать происходящие при работе с MySQL процессы и каково будет функционирование виртуального сервера при увеличившейся нагрузке, "наплывах" пользователей в результате, например, "раскрутки" сайта.
Эта статья поможет Вам оптимизировать работу с СУБД MySQL. Изложенный материал не претендует на детальное описание оптимизации MySQL вообще, а лишь обращает внимание на наиболее часто совершаемые пользователями ошибки и рассказывает о том, как их избежать. Более подробно узнать о тонкостях настройки MySQL можно на специализированных страницах, ссылки на которые приведены в конце этой статьи.
Какие данные нужно хранить в MySQL
Не старайтесь поместить в базы данных всю информацию, которая у Вас есть. Например, не нужно хранить там картинки, хоть MySQL это и позволяет. Помещая в базу данных двоичные образы графических файлов, Вы только замедлите работу своего сервера. Прочитать файл с картинкой с диска гораздо проще и, с точки зрения потребляемых ресурсов, экономичнее, нежели соединиться из скрипта к SQL, сделать запрос, получить образ, обработать его и, выдав нужные http-заголовки, показать посетителю веб-сервера. Во втором случае операция выдачи картинки потребует в несколько раз больше ресурсов процессора, памяти и диска. Также стоит помнить о том, что существуют механизмы кэширования веб-документов, которые позволяют пользователю экономить на трафике, а при динамической генерации контента Вы фактически лишаете своих посетителей этой удобной возможности.
Вместо картинок лучше хранить в MySQL информацию, на основе которой можно генерировать ссылки на статические картинки в динамически создаваемых скриптами документах.
Оптимизация запросов
В ситуациях, когда реально требуется получить только определенную порцию данных из MySQL, можно использовать ключ LIMIT для функции SELECT. Это полезно, когда, например, нужно показать результаты поиска чего-либо в базе данных. Допустим, в базе есть список товаров, которые предлагает Ваш интернет-магазин. Выдавать весь список товаров в нужной категории несколько негуманно по отношению к пользователю - каналы связи с интернет не у всех быстрые и выдача лишних ста килобайт информации зачастую заставляет пользователей провести не одну минуту в ожидании результатов загрузки страницы. В таких ситуациях информацию выдают порциями по, допустим, 10 позиций. Неправильно делать выборку из базы всей информации и фильтрацию вывода скриптом. Гораздо оптимальнее будет сделать запрос вида
выберите товар, цена книги ограничена 20,10
В результате, MySQL "отдаст" Вам 10 записей из базы начиная с 20-й позиции. Выдав результат пользователю, сделайте ссылки "Следующие 10 товаров", в качестве параметра передав скрипту следующую позицию, с которой будет делаться вывод списка товаров, и используйте это число при генерации запроса к MySQL.
Также следует помнить, что при составлении запросов к базе данных (SQL queries) следует запрашивать только ту информацию, которая Вам реально нужна. Например, если в базе 10 полей, а в данный момент реально требуется получить только два из них, вместо запроса
выберите * из таблицы
используйте конструкцию вида
выберите field1, field2 из table_name
Таким образом, Вы не будете нагружать MySQL ненужной работой, занимать лишнюю память и совершать дополнительные дисковые операции.
Также следует использовать ключ WHERE там, где нужно получать информацию, попадающую под определенный шаблон. Например, если нужно получить из базы поля с названиями книг, автором которых является Иванов, следует использовать конструкцию вида
выберите название из книг, где author = 'Иванов'
Также есть ключ LIKE, который позволяет искать поля, значения которых "похожи" на заданный шаблон :
выберите название из книг, где автор любит 'Иванов%'
В данном случае MySQL выдаст названия книг, значения поля author у которых начинаются с 'Иванов'.
Ресурсоемкие операции
Вместе с тем следует помнить, что существуют операции, выполнение которых само по себе требует больших ресурсов, чем для обычных запросов. Например, использование операции DISTINCT к функции SELECT вызывает потребление гораздо большего количества процессорного времени, чем обычный SELECT. DISTINCT пытается искать уникальные значения, зачастую производя множество сравнений, подстановок и расчетов. Причем, чем больше становится объем данных, к которому применяется DISTINCT (ведь Ваша база со временем растет), тем медленее будет выполняться такой запрос и рост ресурсов, требуемых для выполнения такой функции, будет происходить не прямо пропорцонально объему хранимых и обрабатываемых данных, а гораздо быстрее.
Индексы
Индексы используют для более быстрого поиска по значению одного из полей. Если индекс не создается, то MySQL осуществляет последовательный просмотр всех полей с самой первой записи до самой последней, осуществляя сопоставление выбранного значения с исходным. Чем больше таблица и чем больше в ней полей, тем дольше осуществляется выборка. Если же у данной таблицы существует индекс для рассматриваемого столбца, то MySQL сможет сделать быстрое позиционирование к физическому расположению данных без необходимости осуществлять полный просмотр таблицы. Например, если таблица состоит из 1000 строк, то скорость поиска будет как минимум в 100 раз быстрее. Эта скорость будет еще выше, если есть необходимость обратиться сразу ко всем 1000 столбцам, т.к. в этом случае не происходит затрат времени на позиционирование жесткого диска.
В каких ситуациях создание индекса целесообразно:
- Быстрый поиск строк при использовании конструкции WHERE
- Поиск строк из других таблиц при выполнении объединения
- Поиск значения MIN() или MAX() для проиндексированного поля
- Сортировка или группировка таблицы в случае, если используется проиндексированное поле
- В некоторых случаях полностью теряется необходимость обращаться к файлу данных. Если все используемые поля для некоторой таблицы цифровые и формируют левосторонний индекс для некоторого ключа, то значения могут быть возвращены полностью из индексного дерева с намного большей скоростью
- Если выполняются запросы вида
SELECT * FROM tbl_name WHERE col1 = val1 И col2 = val2;
и существует смешанный индекс для полей col1 и col2, то данные будут возвращены напрямую. Если же созданы отдельные индексы для col1 и для col2, то оптимизатор попробует найти наиболее ограниченный индекс путем определения того, какой из индексов может найти меньше строк, и будет использовать этот индекс для получения данных.
Если у таблицы есть смешанный индекс, то будет использоваться любое левостороннее совпадение с существующим индексом. Например, если есть смешанный индекс 3-х полей (col1, col2, col3), то индексный поиск можно осуществлять по полям (col1), (col1, col2) и (col1, col2, col3).
Поддержка соединения
Как Вы наверняка знаете, для работы с MySQL-сервером необходимо предварительно установить с ним соединение, предъявив логин и пароль. Процесс установки соединения может продолжаться гораздо большее время, нежели непосредственная обработка запроса к базе после установки соединения. Следуя логике, надо избегать лишних соединений к базе, не отсоединяясь от нее там, где это можно сделать, если в дальнейшем планируется продолжить работу с SQL-сервером. Например, если Ваш скрипт установил соединение к базе, сделал выборку данных для анализа, не нужно закрывать соединение к базе, если в процессе работы этого же скрипта Вы планируете результаты анализа поместить в базу.
Также можно поддерживать так называемое persistent (постоянное) соединение к базе, но это возможно в полном объеме при использовании более сложных сред программирования, чем php или perl в обычном CGI-режиме, когда интерпретатор соответствующего языка разово запускается веб-сервером для выполнения пришедшего запроса.
