MySQL Study之--MySQL查询缓存

MySQL Study之--MySQL查询缓存

转自：http://www.cnblogs.com/zemliu/archive/2013/08/03/3234372.html（感谢作者）

MySQL查询缓存可以跳过SQL解析优化查询等阶段,直接返回缓存结果给用户,查询缓存的工作流程如下:

命中条件

缓存存在一个hash表中,通过查询SQL,查询数据库,客户端协议等作为key.在判断是否命中前,MySQL不会解析SQL,而是直接使用SQL去查询缓存,SQL任何字符上的不同,如空格,注释,都会导致缓存不命中.

如果查询中有不确定数据,例如CURRENT_DATE()和NOW()函数,那么查询完毕后则不会被缓存.所以,包含不确定数据的查询是肯定不会找到可用缓存的

工作流程

1. 服务器接收SQL,以SQL和一些其他条件为key查找缓存表(额外性能消耗)

2. 如果找到了缓存,则直接返回缓存(性能提升)

3. 如果没有找到缓存,则执行SQL查询,包括原来的SQL解析,优化等.

4. 执行完SQL查询结果以后,将SQL查询结果存入缓存表(额外性能消耗)

缓存失效

当某个表正在写入数据,则这个表的缓存(命中检查,缓存写入等)将会处于失效状态.在Innodb中,如果某个事务修改了表,则这个表的缓存在事务提交前都会处于失效状态,在这个事务提交前,这个表的相关查询都无法被缓存 

缓存的内存管理

缓存会在内存中开辟一块内存(query_cache_size)来维护缓存数据,其中有大概40K的空间是用来维护缓存的元数据的,例如空间内存,数据表和查询结果的映射,SQL和查询结果的映射等.

MySQL将这个大内存块分为小的内存块(query_cache_min_res_unit),每个小块中存储自身的类型,大小和查询结果数据,还有指向前后内存块的指针.

MySQL需要设置单个小存储块的大小,在SQL查询开始(还未得到结果)时就去申请一块空间,所以即使你的缓存数据没有达到这个大小,也需要用这个大小的数据块去存(这点跟Linux文件系统的Block一样).如果结果超出这个内存块的大小,则需要再去申请一个内存块.当查询完成发现申请的内存块有富余,则会将富余的空间释放掉,这就会造成内存碎片问题,见下图

此处查询1和查询2之间的空白部分就是内存碎片,这部分空闲内存是有查询1查询完以后释放的,假设这个空间大小小于MySQL设定的内存块大小,则无法再被使用,造成碎片问题

在查询开始时申请分配内存Block需要锁住整个空闲内存区,所以分配内存块是非常消耗资源的.注意这里所说的分配内存是在MySQL初始化时就开辟的那块内存上分配的. 

缓存的使用时机

衡量打开缓存是否对系统有性能提升是一个很难的话题

1. 通过缓存命中率判断, 缓存命中率 = 缓存命中次数 (Qcache_hits) / 查询次数 (Com_select)

2. 通过缓存写入率, 写入率 = 缓存写入次数 (Qcache_inserts) / 查询次数 (Qcache_inserts)

3. 通过 命中-写入率 判断, 比率 = 命中次数 (Qcache_hits) / 写入次数 (Qcache_inserts), 高性能MySQL中称之为比较能反映性能提升的指数,一般来说达到3:1则算是查询缓存有效,而最好能够达到10:1

缓存配置参数

1. query_cache_type: 是否打开缓存

可选项

1) OFF: 关闭

2) ON: 总是打开

3) DEMAND: 只有明确写了SQL_CACHE的查询才会吸入缓存

2. query_cache_size: 缓存使用的总内存空间大小,单位是字节,这个值必须是1024的整数倍,否则MySQL实际分配可能跟这个数值不同(感觉这个应该跟文件系统的blcok大小有关)

3. query_cache_min_res_unit: 分配内存块时的最小单位大小

4. query_cache_limit: MySQL能够缓存的最大结果,如果超出,则增加 Qcache_not_cached的值,并删除查询结果

5. query_cache_wlock_invalidate: 如果某个数据表被锁住,是否仍然从缓存中返回数据,默认是OFF,表示仍然可以返回

GLOBAL STAUS 中 关于 缓存的参数解释:

Qcache_free_blocks: 缓存池中空闲块的个数

Qcache_free_memory: 缓存中空闲内存量

Qcache_hits: 缓存命中次数

Qcache_inserts: 缓存写入次数

Qcache_lowmen_prunes: 因内存不足删除缓存次数

Qcache_not_cached: 查询未被缓存次数,例如查询结果超出缓存块大小,查询中包含可变函数等

Qcache_queries_in_cache: 当前缓存中缓存的SQL数量

Qcache_total_blocks: 缓存总block数

减少碎片策略

1. 选择合适的block大小

2. 使用 FLUSH QUERY CACHE 命令整理碎片.这个命令在整理缓存期间,会导致其他连接无法使用查询缓存

PS: 清空缓存的命令式 RESET QUERY CACHE

查询缓存问题分析

InnoDB与查询缓存

Innodb会对每个表设置一个事务计数器,里面存储当前最大的事务ID.当一个事务提交时,InnoDB会使用MVCC中系统事务ID最大的事务ID跟新当前表的计数器.

只有比这个最大ID大的事务能使用查询缓存,其他比这个ID小的事务则不能使用查询缓存.

另外,在InnoDB中,所有有加锁操作的事务都不使用任何查询缓存

MySQL查询缓存总结

转自：http://www.chinaitlab.com/linux/MYSQL/925457.html

可以通过下面的SQL查看当前查询缓存相关参数状态：

　　SHOW VARIABLES LIKE '%query_cache%';

　　输出结果类似下面：

 

 

　　query_cache_type

　　查询缓存类型，有0、1、2三个取值。0则不使用查询缓存。1表示始终使用查询缓存。2表示按需使用查询缓存。

　　如果query_cache_type为1而又不想利用查询缓存中的数据，可以用下面的SQL：

　　SELECT SQL_NO_CACHE * FROM my_table WHERE condition;

　　如果值为2，要使用缓存的话，需要使用SQL_CACHE开关参数：

　　SELECT SQL_CACHE * FROM my_table WHERE condition;

　　query_cache_size

　　默认情况下query_cache_size为0，表示为查询缓存预留的内存为0，则无法使用查询缓存。所以我们需要设置query_cache_size的值：

　　SET GLOBAL query_cache_size = 134217728;

　　注意上面的值如果设得太小不会生效。比如我用下面的SQL设置query_cache_size大小：

　　SET GLOBAL query_cache_size = 4000;

　　SHOW WARNINGS;

　　会返回下面的结果：

 

 

　　缓存条件

　　查询缓存可以看做是SQL文本和查询结果的映射。如果第二次查询的SQL和第一次查询的SQL完全相同（注意必须是完全相同，即使多一个空格或者大小写不同都认为不同）且开启了查询缓存，那么第二次查询就直接从查询缓存中取结果，可以通过下面的SQL来查看缓存命中次数（是个累加值）：

　　SHOW STATUS LIKE 'Qcache_hits';

　　另外即使完全相同的SQL，如果使用不同的字符集、不同的 协议等也会被认为是不同的查询而分别进行缓存。

　　缓存数据失效时机

　　在表的结构或数据发生改变时，查询缓存中的数据不再有效。有这些INSERT、UPDATE、 DELETE、TRUNCATE、ALTER TABLE、DROP TABLE或DROP DATABASE会导致缓存数据失效。所以查询缓存适合有大量相同查询的应用，不适合有大量数据更新的应用。

　　清理查询缓存

　　可以使用下面三个SQL来清理查询缓存：

　　1.FLUSH QUERY_CACHE;

　　2.RESET QUERY_CACHE;

　　3.FLUSH TABLES;<span></span>

　　第一个SQL会清理查询缓存内存碎片。第二个SQL会从查询缓存中移出所有查询。第三个SQL会关闭所有打开的表，同时该操作将会清空查询缓存中的内容。