数据库优化概览

为什么需要优化？

在实际业务场景中，我们经常会遇到以下挑战：

• 数据量增长导致查询响应变慢
• 高峰期系统负载过高，资源消耗剧增
• 并发访问引发死锁、超时等问题
• 磁盘IO过高影响整体性能

通过合理的优化可以：

• 提升查询效率和响应速度
• 降低资源消耗，提高系统吞吐量
• 改善用户体验，提升业务价值
• 降低运维成本，增强系统稳定性

优化的主要方向

1. 索引优化

核心概念

• 根据查询模式选择合适的索引类型
• 避免索引失效（如函数操作、隐式转换）
• 定期维护索引，删除无用索引

实现示例

-- B-Tree索引（最常用）
CREATE INDEX idx_name ON users(name);

-- 复合索引
CREATE INDEX idx_name_age ON users(name, age);

-- 全文索引
CREATE FULLTEXT INDEX idx_content ON articles(content);

2. 查询优化

核心概念

• SQL语句优化（避免SELECT *，使用EXPLAIN）
• 执行计划分析和优化
• 合理使用临时表和视图

实现示例

-- 使用EXPLAIN分析执行计划
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 20;

-- 优化子查询为JOIN
SELECT u.name, o.order_id 
FROM users u
JOIN orders o ON u.id = o.user_id
WHERE u.age > 20;

3. 事务优化

• 根据业务场景选择合适的隔离级别
• 控制事务粒度，避免长事务
• 合理使用乐观锁/悲观锁
• 固定加锁顺序预防死锁

4. 锁优化

• 理解并合理使用不同类型的锁（行锁、表锁）
• 控制锁粒度提高并发性
• 优化锁等待机制
• 减少锁持有时间

性能优化实践

1. 性能评估

• 建立性能基准（QPS、TPS、响应时间）
• 设定明确的优化目标
• 使用监控工具识别瓶颈

2. 优化流程

1. 问题发现：监控告警、用户反馈
2. 性能分析：使用专业工具诊断
3. 方案设计：制定优化措施
4. 方案实施：测试验证、制定回滚预案
5. 效果评估：对比优化效果

优化建议

• 遵循"先规范，后优化"原则
• 采用小步快跑的迭代优化策略
• 重视监控和效果评估

性能监控工具

MySQL

-- 查看慢查询日志
SHOW VARIABLES LIKE '%slow_query%';

-- 查看性能计数器
SELECT * FROM performance_schema.events_statements_summary_by_digest;

SQL Server

-- 查看执行计划缓存
SELECT * FROM sys.dm_exec_cached_plans;

-- 查看等待统计
SELECT * FROM sys.dm_os_wait_stats;

下一步学习

选择以下主题深入学习：

• 索引优化指南
• 查询优化指南
• 事务优化指南
• 锁优化指南