Эффективная работа с MySQL Эффективное и безопасное управление базами данных

Wydajna praca z MySQL Efektywne i bezpieczne zarządzanie bazami danych

Daniel Nichter

Efektywny MySQL

To książka skierowana do programistów, którzy znają podstawy MySQL, choć niekoniecznie na zaawansowanym poziomie, i chcą zgłębić wiedzę na temat tej technologii, aby móc z niej korzystać w maksymalnie wydajny sposób. Stawia na naukę efektywności pracy - pokazuje i objaśnia rozwiązania pozwalające na szybkie i proste posługiwanie się relacyjnymi bazami danych. Co ważne, treść została zilustrowana wieloma przykładami dotyczącymi różnych elementów i mechanizmów MySQL, których zastosowanie umożliwia wysyłanie do bazy danych zoptymalizowanych zapytań.

Daniel Nichter prezentuje dobre praktyki, po które warto sięgać, aby tworzyć wydajny kod. Korzystając z wieloletniego doświadczenia w pracy z relacyjnymi bazami danych, podaje gotowe rozwiązania wraz z wyjaśnieniami umożliwiającymi wysyłanie nawet skomplikowanych zapytań przy minimalnym obciążeniu serwera. To cenne źródło wiedzy niezbędnej do szybkiej nauki praktycznego zastosowania MySQL.

W książce między innymi:

• przykłady kodu i jego zastosowania
• porady dotyczące tworzenia szybkich zapytań generujących jak najmniejsze obciążenie serwera
• opisy narzędzi i mechanizmów do diagnostyki i optymalizacji działania baz danych MySQL

O autorze

Daniel Nichter — administrator baz danych, od 15 lat specjalizuje się w optymalizacji działania MySQL. W firmie Percona stworzył liczne narzędzia usprawniające pracę programistów i administratorów, z których na szeroką skalę korzystają obecnie największe przedsiębiorstwa IT. Wielokrotny prelegent na konferencjach i laureat nagród programistycznych, w tym MySQL Community Award.

Spis treści:

Wprowadzenie

Rozdział 1. Czas udzielenia odpowiedzi na zapytanie

• Prawdziwa historia błędnie pojętej wydajności działania
• Gwiazda polarna
• Raport dotyczący zapytania

  Źródła

  Agregacja

  Raportowanie

• Analiza zapytania

  Wskaźniki zapytania

  Metadane i aplikacja

  Wartości względne

  Średnia, percentyle i maksimum

• Poprawienie czasu udzielenia odpowiedzi na zapytanie

  Bezpośrednia optymalizacja zapytania

  Pośrednia optymalizacja zapytania

• Kiedy optymalizować zapytania?

  Wydajność działania wpływa na klienta

  Przed wprowadzeniem i po wprowadzeniu zmiany w kodzie

  Raz w miesiącu

• Większa wydajność działania MySQL
• Podsumowanie
• Ćwiczenia praktyczne: identyfikacja wolno wykonywanych zapytań

Rozdział 2. Indeksy i indeksowanie

• Fałszywe tropy dotyczące wydajności działania

  Lepsze i szybsze komponenty komputera

  Dostrajanie serwera MySQL

• Indeksy MySQL - wprowadzenie

  Tabele InnoDB są indeksami

  Metody dostępu do tabeli

  Wymóg w postaci skrajnego lewego prefiksu

  EXPLAIN - plan wykonywania zapytania

  Klauzula WHERE

  Klauzula GROUP BY

  Klauzula ORDER BY

  Indeks pokrywający

  Złączenia tabel

• Indeksowanie - jak to wygląda z perspektywy serwera MySQL?

  Poznanie zapytania

  Zapytanie EXPLAIN

  Optymalizacja zapytania

  Wdrażanie i weryfikowanie

• To był dobry indeks, dopóki.

  Zmienione zapytania

  Nadmierne, powielone i nieużywane

  Wyjątkowa selektywność

  To pułapka (gdy MySQL wybiera inny indeks)

• Algorytmy złączania tabel
• Podsumowanie
• Ćwiczenia praktyczne: wyszukiwanie powielonych indeksów

Rozdział 3. Dane

• Trzy tajemnice

  Indeksy niekoniecznie okażą się pomocne

  Im mniej danych, tym lepiej

  Im mniej QPS, tym lepiej

• Reguła najmniejszej ilości danych

  Dostęp do danych

  Magazyn danych

• Usunięcie lub zarchiwizowanie danych

  Narzędzia

  Wielkość operacji hurtowej

  Rywalizacja o blokadę rekordu

  Pamięć masowa i czas

  Paradoks binarnego dziennika zdarzeń

• Podsumowanie
• Ćwiczenia praktyczne: audyt dostępu do danych zapytania

Rozdział 4. Wzorce dostępu

• MySQL nic nie robi
• Destabilizacja wydajności działania po osiągnięciu wartości granicznej
• Toyota i Ferrari
• Wzorce dostępu do danych

  Odczyt i zapis

  Przepustowość

  Wiek danych

  Model danych

  Izolacja transakcji

  Spójność odczytu

  Współbieżność

  Dostęp do rekordów

  Zbiór wynikowy

• Zmiany w aplikacji

  Audyt kodu

  Przekazywanie operacji odczytu

  Kolejkowanie operacji zapisu

  Partycjonowanie danych

  Nie używaj MySQL

• Lepsze i szybsze komponenty komputera
• Podsumowanie
• Ćwiczenia praktyczne: opisz wzorce dostępu

Rozdział 5. Sharding

• Dlaczego pojedyncza baza danych nie skaluje się zbyt dobrze?

  Obciążenie aplikacji

  Testy wydajności są syntetyczne

  Zapis

  Zmiana schematu

  Operacje

• Kamyki, nie głazy
• Sharding - krótkie wprowadzenie

  Klucz shardingu

  Strategie

  Wyzwania

• Alternatywy dla shardingu

  NewSQL

  Oprogramowanie pośredniczące

  Mikrousługi

  Nie używaj MySQL

• Podsumowanie
• Ćwiczenia praktyczne: plan czteroletni

Rozdział 6. Wskaźniki serwera

• Wydajność działania zapytania kontra wydajność działania serwera
• Normalna i stabilna - najlepsza baza danych to nudna baza danych
• Kluczowe wskaźniki wydajności działania
• Dziedzina wskaźników

  Czas udzielenia odpowiedzi

  Współczynniki

  Poziom użycia

  Oczekiwanie

  Błąd

  Wzorce dostępu

  Wskaźniki wewnętrzne

• Spektra

  Czas udzielenia odpowiedzi

  Błędy

  Zapytania

  Wątki i połączenia

  Obiekty tymczasowe

  Polecenia składowane

  Nieprawidłowe polecenie SELECT

  Przepustowość sieci

  Replikacja

  Wielkość danych

  InnoDB

• Monitorowanie i ostrzeganie

  Rozdzielczość

  Szukanie wiatru w polu (wartości progowe)

  Informowanie o ograniczeniach

  Przyczyna i skutek

• Podsumowanie
• Ćwiczenia praktyczne: analiza kluczowych wskaźników wydajności działania
• Ćwiczenia praktyczne: analiza wartości progowych i komunikatów ostrzeżeń

Rozdział 7. Opóźnienie replikacji

• Podstawy

  Źródło do repliki

  Zdarzenia binarnego dziennika zdarzeń

  Opóźnienie replikacji

• Podstawowe przyczyny opóźnienia replikacji

  Przepustowość transakcji

  Odtwarzanie po awarii

  Problemy z siecią

• Niebezpieczeństwo - utrata danych

  Replikacja asynchroniczna

  Replikacja półsynchroniczna

  Zmniejszenie opóźnienia replikacji - replikacja wielowątkowa

• Monitorowanie
• Czas odzyskiwania
• Podsumowanie
• Ćwiczenia praktyczne: monitorowanie opóźnienia krótszego niż 1 sekunda

Rozdział 8. Transakcje

• Nakładanie blokad na rekordy

  Blokada rekordu indeksu i następnego klucza

  Blokady luk

  Indeksy wtórne

  Blokada zamiaru wstawienia

• MVCC i dzienniki przywracania
• Wielkość listy historii
• Najczęściej pojawiające się problemy

  Ogromne transakcje (wielkość transakcji)

  Długo wykonywane transakcje

  Transakcje przeciągające się

  Transakcje porzucone

• Zgłaszanie problemów

  Aktywne transakcje - najnowsze

  Aktywne transakcje - podsumowanie

  Aktywna transakcja - historia

  Transakcje zatwierdzone - podsumowanie

• Podsumowanie
• Ćwiczenia praktyczne: ostrzeżenie dotyczące wielkości listy historii
• Ćwiczenia praktyczne: analiza blokad rekordów

Rozdział 9. Inne wyzwania

• Niespójność danych to ogromne zagrożenie
• Oddalanie się danych jest faktem, ale pozostaje niewidoczne
• Nie ufaj mapowaniu obiektowo-relacyjnemu
• Schematy zawsze się zmieniają
• MySQL rozszerza standard SQL
• Hałaśliwi sąsiedzi
• Aplikacja nie kończy elegancko pracy
• Wysoka wydajność działania MySQL jest trudna do osiągnięcia
• Ćwiczenia praktyczne: identyfikacja sposobów zabezpieczających przed niespójnością danych
• Ćwiczenia praktyczne: sprawdzenie pod kątem oddalania się danych
• Ćwiczenia praktyczne: chaos

Rozdział 10. MySQL w chmurze

• Zgodność
• Zarządzanie (DBA)
• Opóźnienie. sieci i pamięci masowej
• Wydajność działania to pieniądze
• Podsumowanie
• Ćwiczenia praktyczne: wypróbowanie MySQL w chmurze