在一個 SQL 服務器中，數據表都是保存在磁盤上的。索引爲服務器提供了一種在表中查找特定數據行的方法，而不用搜索整個表。當必須要搜索整個表時，就稱爲表掃描。通常來說，您可能只希望獲得表中數據的一個子集，因此全表掃描會浪費大量的磁盤 I/O，因此也就會浪費大量時間。當必須對數據進行連接時，這個問題就更加複雜了，因爲必須要對連接兩端的多行數據進行比較。
當然，表掃描並不總是會帶來問題；有時讀取整個表反而會比從中挑選出一部分數據更加有效（服務器進程中查詢規劃器用來作出這些決定）。如果索引的使用效率很低，或者根本就不能使用索引，則會減慢查詢速度，而且隨着服務器上的負載和表大小的增加，這個問題會變得更加顯著。執行時間超過給定時間範圍的查詢就稱爲慢速查詢。
您可以配置 mysqld 將這些慢速查詢記錄到適當命名的慢速查詢日誌中。管理員然後會查看這個日誌來幫助他們確定應用程序中有哪些部分需要進一步調查。清單 1 給出了要啓用慢速查詢日誌需要在 my.cnf 中所做的配置。
[mysqld]
; enable the slow query log, default 10 seconds
log-slow-queries
; log queries taking longer than 5 seconds
long_query_time = 5
; log queries that don't use indexes even if they take less than long_query_time
; MySQL 4.1 and newer only
log-queries-not-using-indexes
|
這三個設置一起使用，可以記錄執行時間超過 5 秒和沒有使用索引的查詢。請注意有關 log-queries-not-using-indexes 的警告：您必須使用 MySQL 4.1 或更高版本。慢速查詢日誌都保存在 MySQL 數據目錄中，名爲 hostname-slow.log。如果希望使用一個不同的名字或路徑，可以在 my.cnf 中使用 log-slow-queries = /new/path/to/file 實現此目的。
閱讀慢速查詢日誌最好是通過 mysqldumpslow 命令進行。指定日誌文件的路徑，就可以看到一個慢速查詢的排序後的列表，並且還顯示了它們在日誌文件中出現的次數。一個非常有用的特性是 mysqldumpslow 在比較結果之前，會刪除任何用戶指定的數據，因此對同一個查詢的不同調用被計爲一次；這可以幫助找出需要工作量最多的查詢。
很多 LAMP 應用程序都嚴重依賴於數據庫，但卻會反覆執行相同的查詢。每次執行查詢時，數據庫都必須要執行相同的工作 —— 對查詢進行分析，確定如何執行查詢，從磁盤中加載信息，然後將結果返回給客戶機。MySQL 有一個特性稱爲查詢緩存，它將（後面會用到的）查詢結果保存在內存中。在很多情況下，這會極大地提高性能。不過，問題是查詢緩存在默認情況下是禁用的。
將 query_cache_size = 32M 添加到 /etc/my.conf 中可以啓用 32MB 的查詢緩存。
在啓用查詢緩存之後，重要的是要理解它是否得到了有效的使用。MySQL 有幾個可以查看的變量，可以用來了解緩存中的情況。清單 2 給出了緩存的狀態。
mysql> SHOW STATUS LIKE 'qcache%';
+-------------------------+------------+
| Variable_name | Value |
+-------------------------+------------+
| Qcache_free_blocks | 5216 |
| Qcache_free_memory | 14640664 |
| Qcache_hits | 2581646882 |
| Qcache_inserts | 360210964 |
| Qcache_lowmem_prunes | 281680433 |
| Qcache_not_cached | 79740667 |
| Qcache_queries_in_cache | 16927 |
| Qcache_total_blocks | 47042 |
+-------------------------+------------+
8 rows in set (0.00 sec)
|
這些項的解釋如表 1 所示。
| 變量名 | 說明 |
|---|---|
Qcache_free_blocks |
緩存中相鄰內存塊的個數。數目大說明可能有碎片。FLUSH QUERY CACHE 會對緩存中的碎片進行整理，從而得到一個空閒塊。 |
Qcache_free_memory |
緩存中的空閒內存。 |
Qcache_hits |
每次查詢在緩存中命中時就增大。 |
Qcache_inserts |
每次插入一個查詢時就增大。命中次數除以插入次數就是不中比率；用 1 減去這個值就是命中率。在上面這個例子中，大約有 87% 的查詢都在緩存中命中。 |
Qcache_lowmem_prunes |
緩存出現內存不足並且必須要進行清理以便爲更多查詢提供空間的次數。這個數字最好長時間來看；如果這個數字在不斷增長，就表示可能碎片非常嚴重，或者內存很少。（上面的 free_blocks 和 free_memory 可以告訴您屬於哪種情況）。 |
Qcache_not_cached |
不適合進行緩存的查詢的數量，通常是由於這些查詢不是 SELECT 語句。 |
Qcache_queries_in_cache |
當前緩存的查詢（和響應）的數量。 |
Qcache_total_blocks |
緩存中塊的數量。 |
通常，間隔幾秒顯示這些變量就可以看出區別，這可以幫助確定緩存是否正在有效地使用。運行 FLUSH STATUS 可以重置一些計數器，如果服務器已經運行了一段時間，這會非常有幫助。
使用非常大的查詢緩存，期望可以緩存所有東西，這種想法非常誘人。由於 mysqld 必須要對緩存進行維護，例如當內存變得很低時執行剪除，因此服務器可能會在試圖管理緩存時而陷入困境。作爲一條規則，如果 FLUSH QUERY CACHE 佔用了很長時間，那就說明緩存太大了。
您可以在 mysqld 中強制一些限制來確保系統負載不會導致資源耗盡的情況出現。清單 3 給出了 my.cnf 中與資源有關的一些重要設置。
set-variable=max_connections=500
set-variable=wait_timeout=10
max_connect_errors = 100
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連接最大個數是在第一行中進行管理的。與 Apache 中的 MaxClients 類似，其想法是確保只建立服務允許數目的連接。要確定服務器上目前建立過的最大連接數，請執行 SHOW STATUS LIKE 'max_used_connections'。
第 2 行告訴 mysqld 終止所有空閒時間超過 10 秒的連接。在 LAMP 應用程序中，連接數據庫的時間通常就是 Web 服務器處理請求所花費的時間。有時候，如果負載過重，連接會掛起，並且會佔用連接表空間。如果有多個交互用戶或使用了到數據庫的持久連接，那麼將這個值設低一點並不可取！
最後一行是一個安全的方法。如果一個主機在連接到服務器時有問題，並重試很多次後放棄，那麼這個主機就會被鎖定，直到 FLUSH HOSTS 之後才能運行。默認情況下，10 次失敗就足以導致鎖定了。將這個值修改爲 100 會給服務器足夠的時間來從問題中恢復。如果重試 100 次都無法建立連接，那麼使用再高的值也不會有太多幫助，可能它根本就無法連接。
MySQL 支持超過 100 個的可調節設置；但是幸運的是，掌握少數幾個就可以滿足大部分需要。查找這些設置的正確值可以通過 SHOW STATUS 命令查看狀態變量，從中可以確定 mysqld 的運作情況是否符合我們的預期。給緩衝區和緩存分配的內存不能超過系統中的現有內存，因此調優通常都需要進行一些妥協。
MySQL 可調節設置可以應用於整個 mysqld 進程，也可以應用於單個客戶機會話。
每個表都可以表示爲磁盤上的一個文件，必須先打開，後讀取。爲了加快從文件中讀取數據的過程，mysqld 對這些打開文件進行了緩存，其最大數目由 /etc/mysqld.conf 中的 table_cache 指定。清單 4 給出了顯示與打開表有關的活動的方式。
mysql> SHOW STATUS LIKE 'open%tables';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| Open_tables | 5000 |
| Opened_tables | 195 |
+---------------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
|
清單 4 說明目前有 5,000 個表是打開的，有 195 個表需要打開，因爲現在緩存中已經沒有可用文件描述符了（由於統計信息在前面已經清除了，因此可能會存在 5,000 個打開表中只有 195 個打開記錄的情況）。如果 Opened_tables 隨着重新運行 SHOW STATUS 命令快速增加，就說明緩存命中率不夠。如果 Open_tables 比 table_cache 設置小很多，就說明該值太大了（不過有空間可以增長總不是什麼壞事）。例如，使用 table_cache = 5000 可以調整表的緩存。
與表的緩存類似，對於線程來說也有一個緩存。 mysqld 在接收連接時會根據需要生成線程。在一個連接變化很快的繁忙服務器上，對線程進行緩存便於以後使用可以加快最初的連接。
清單 5 顯示如何確定是否緩存了足夠的線程。
mysql> SHOW STATUS LIKE 'threads%';
+-------------------+--------+
| Variable_name | Value |
+-------------------+--------+
| Threads_cached | 27 |
| Threads_connected | 15 |
| Threads_created | 838610 |
| Threads_running | 3 |
+-------------------+--------+
4 rows in set (0.00 sec)
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此處重要的值是 Threads_created，每次 mysqld 需要創建一個新線程時，這個值都會增加。如果這個數字在連續執行 SHOW STATUS 命令時快速增加，就應該嘗試增大線程緩存。例如，可以在 my.cnf 中使用 thread_cache = 40 來實現此目的。
關鍵字緩衝區保存了 MyISAM 表的索引塊。理想情況下，對於這些塊的請求應該來自於內存，而不是來自於磁盤。清單 6 顯示瞭如何確定有多少塊是從磁盤中讀取的，以及有多少塊是從內存中讀取的。
mysql> show status like '%key_read%';
+-------------------+-----------+
| Variable_name | Value |
+-------------------+-----------+
| Key_read_requests | 163554268 |
| Key_reads | 98247 |
+-------------------+-----------+
2 rows in set (0.00 sec)
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Key_reads 代表命中磁盤的請求個數， Key_read_requests 是總數。命中磁盤的讀請求數除以讀請求總數就是不中比率 —— 在本例中每 1,000 個請求，大約有 0.6 個沒有命中內存。如果每 1,000 個請求中命中磁盤的數目超過 1 個，就應該考慮增大關鍵字緩衝區了。例如，key_buffer = 384M 會將緩衝區設置爲 384MB。
臨時表可以在更高級的查詢中使用，其中數據在進一步進行處理（例如 GROUP BY 字句）之前，都必須先保存到臨時表中；理想情況下，在內存中創建臨時表。但是如果臨時表變得太大，就需要寫入磁盤中。清單 7 給出了與臨時表創建有關的統計信息。
mysql> SHOW STATUS LIKE 'created_tmp%';
+-------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+-------------------------+-------+
| Created_tmp_disk_tables | 30660 |
| Created_tmp_files | 2 |
| Created_tmp_tables | 32912 |
+-------------------------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)
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每次使用臨時表都會增大 Created_tmp_tables；基於磁盤的表也會增大 Created_tmp_disk_tables。對於這個比率，並沒有什麼嚴格的規則，因爲這依賴於所涉及的查詢。長時間觀察 Created_tmp_disk_tables 會顯示所創建的磁盤表的比率，您可以確定設置的效率。 tmp_table_size 和 max_heap_table_size 都可以控制臨時表的最大大小，因此請確保在 my.cnf 中對這兩個值都進行了設置。
下面這些設置針對於每個會話。在設置這些數字時要十分謹慎，因爲它們在乘以可能存在的連接數時候，這些選項表示大量的內存！您可以通過代碼修改會話中的這些數字，或者在 my.cnf 中爲所有會話修改這些設置。
當 MySQL 必須要進行排序時，就會在從磁盤上讀取數據時分配一個排序緩衝區來存放這些數據行。如果要排序的數據太大，那麼數據就必須保存到磁盤上的臨時文件中，並再次進行排序。如果 sort_merge_passes 狀態變量很大，這就指示了磁盤的活動情況。清單 8 給出了一些與排序相關的狀態計數器信息。
mysql> SHOW STATUS LIKE "sort%";
+-------------------+---------+
| Variable_name | Value |
+-------------------+---------+
| Sort_merge_passes | 1 |
| Sort_range | 79192 |
| Sort_rows | 2066532 |
| Sort_scan | 44006 |
+-------------------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)
|
如果 sort_merge_passes 很大，就表示需要注意 sort_buffer_size。例如， sort_buffer_size = 4M 將排序緩衝區設置爲 4MB。
MySQL 也會分配一些內存來讀取表。理想情況下，索引提供了足夠多的信息，可以只讀入所需要的行，但是有時候查詢（設計不佳或數據本性使然）需要讀取表中大量數據。要理解這種行爲，需要知道運行了多少個 SELECT 語句，以及需要讀取表中的下一行數據的次數（而不是通過索引直接訪問）。實現這種功能的命令如清單 9 所示。
mysql> SHOW STATUS LIKE "com_select";
+---------------+--------+
| Variable_name | Value |
+---------------+--------+
| Com_select | 318243 |
+---------------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> SHOW STATUS LIKE "handler_read_rnd_next";
+-----------------------+-----------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+-----------+
| Handler_read_rnd_next | 165959471 |
+-----------------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)
|
Handler_read_rnd_next / Com_select 得出了表掃描比率 —— 在本例中是 521:1。如果該值超過 4000，就應該查看 read_buffer_size，例如 read_buffer_size = 4M。如果這個數字超過了 8M，就應該與開發人員討論一下對這些查詢進行調優了！