什么是查詢緩存？

查詢緩存是 MySQL 中的一項(xiàng)功能，旨在通過(guò)緩存 SELECT 查詢的結(jié)果來(lái)提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能。當(dāng)之前執(zhí)行過(guò)的查詢?cè)俅芜\(yùn)行時(shí)，MySQL 可以快速?gòu)脑摼彺嬷刑崛〗Y(jié)果，而不是在數(shù)據(jù)庫(kù)中重新執(zhí)行它。這不僅加快了數(shù)據(jù)檢索速度，還減少了數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)載，使其對(duì)于具有一致參數(shù)的頻繁運(yùn)行的查詢非常高效。

查詢緩存的工作原理

每當(dāng)發(fā)出查詢時(shí)，MySQL 首先查看查詢緩存以檢查之前是否存儲(chǔ)了相同查詢的結(jié)果。如果存在匹配，MySQL 會(huì)繞過(guò)通常的查詢執(zhí)行過(guò)程并直接提供緩存的結(jié)果。這要快得多，因?yàn)樗苊饬瞬樵兲幚砗痛疟P(pán)訪問(wèn)的耗時(shí)步驟，而是利用內(nèi)存訪問(wèn)的速度。

我們現(xiàn)在轉(zhuǎn)向關(guān)鍵的查詢緩存變量 - query_cache_type、query_cache_size、query_cache_limit 和 query_cache_min_res_unit - 以及它們對(duì)MySQL 性能。

1. 查詢緩存類型

MySQL 中的 query_cache_type 變量控制查詢緩存是啟用、禁用還是設(shè)置為僅按需運(yùn)行。

query_cache_type 用法

查詢緩存存儲(chǔ) SELECT 語(yǔ)句的文本以及發(fā)送到客戶端的相應(yīng)結(jié)果。如果稍后收到相同的語(yǔ)句，服務(wù)器會(huì)從緩存中檢索結(jié)果，而不是再次解析并執(zhí)行該語(yǔ)句。啟用查詢緩存可以通過(guò)從內(nèi)存中提供查詢而不是重新執(zhí)行查詢來(lái)顯著減少獲取頻繁運(yùn)行的查詢結(jié)果所需的時(shí)間。

將 MySQL 中的 query_cache_type 變量設(shè)置為不同的值決定查詢緩存的行為方式：

• 0（關(guān)閉） – 禁用查詢緩存，但仍分配 query_cache_size 字節(jié)的緩沖區(qū)。

• 1 (ON) – 為所有 SELECT 查詢啟用查詢緩存，除非在查詢中指定 SQL_NO_CACHE。

• 2 (DEMAND) – 僅對(duì)顯式使用 SQL CACHE 子句的查詢啟用查詢緩存。

query_cache_type配置

Query_cache_type可以在服務(wù)器運(yùn)行時(shí)離線或在線配置。可能首選在線配置，以便進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)服務(wù)器重新啟動(dòng)時(shí)，query_cache_type 將恢復(fù)。

命令行配置：

mysqld> set global query_cache_type = XX

將 XX 替換為適合您的數(shù)據(jù)庫(kù)需求的值。要驗(yàn)證變量是否已更改：

mysqld> show global variables like 'query_cache_type'

配置文件：

[mysqld]
query_cache_type = XX

將 XX 替換為適合您的數(shù)據(jù)庫(kù)需求的值。重新啟動(dòng) MySQL 服務(wù)器。

query_cache_type 注意事項(xiàng)

根據(jù)一般建議，對(duì)于數(shù)據(jù)不頻繁更改但讀取頻繁的環(huán)境，應(yīng)將 query_cache_type 設(shè)置為 1（ON）。在高度動(dòng)態(tài)的環(huán)境中設(shè)置為 0（關(guān)閉），在這種環(huán)境中，維護(hù)緩存的開(kāi)銷可能會(huì)超過(guò)好處。

不加區(qū)別地啟用查詢緩存可能并不總是能帶來(lái)性能優(yōu)勢(shì)，甚至在某些情況下會(huì)降低性能。配置query_cache_type時(shí)請(qǐng)考慮以下因素：

• 查詢緩存的大小 – 較大的緩存可以容納更多查詢結(jié)果，但需要更多內(nèi)存。

• 查詢模式 – 經(jīng)常更改結(jié)果或大型結(jié)果集的查詢可能無(wú)法從緩存中受益。

• 緩存失效 – 緩存表上的更新、插入或刪除會(huì)使相應(yīng)的緩存條目失效，從而導(dǎo)致緩存流失。

• 并發(fā) – 由于爭(zhēng)用問(wèn)題，查詢緩存不適合高度并發(fā)的工作負(fù)載。

• MySQL 版本 – 查詢緩存功能已在 MySQL 5.7 中棄用，并在 MySQL 8.0 中刪除，因?yàn)樗邢拗撇⑶铱赡軙?huì)導(dǎo)致多線程環(huán)境中的爭(zhēng)用。

2.查詢緩存大小

指定分配用于存儲(chǔ)緩存查詢結(jié)果的內(nèi)存量。它是決定一次可以緩存多少結(jié)果的主要因素。

query_cache_size 用法

query_cache_size 變量確定為查詢緩存分配的內(nèi)存量。應(yīng)根據(jù)工作負(fù)載的性質(zhì)和可用內(nèi)存資源調(diào)整該值：

• 小結(jié)果集 – 如果您的應(yīng)用程序經(jīng)常執(zhí)行返回小結(jié)果集的查詢，則較大的查詢緩存大小可能會(huì)有所幫助。這允許在緩存中存儲(chǔ)更多查詢，從而減少查詢執(zhí)行的需要。

• 頻繁的相同查詢 – 在重復(fù)執(zhí)行相同查詢的場(chǎng)景中，增加 query_cache_size 可以通過(guò)緩存這些查詢及其結(jié)果來(lái)提高性能。

• 查詢緩存命中率 – 監(jiān)控查詢緩存命中率可以深入了解緩存的有效性。如果命中率較低，增加query_cache_size可能有助于提高緩存效率。

query_cache_size配置

Query_cache_size可以在服務(wù)器運(yùn)行時(shí)離線或在線配置?？赡苁走x在線配置，以便進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)服務(wù)器重新啟動(dòng)時(shí)，query_cache_size 將恢復(fù)。

命令行配置：

mysqld> set global query_cache_type = XX

將 XX 替換為適合您的數(shù)據(jù)庫(kù)需求的值。要驗(yàn)證變量是否已更改：

mysqld> show global variables like 'query_cache_type'

配置文件：

[mysqld]
query_cache_type = XX

將 XX 替換為適合您的數(shù)據(jù)庫(kù)需求的值。重新啟動(dòng) MySQL 服務(wù)器。

query_cache_size 注意事項(xiàng)

query_cache_size 應(yīng)根據(jù)可用內(nèi)存和工作負(fù)載的性質(zhì)進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置太大會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存耗盡，設(shè)置太小可能會(huì)限制其有效性。

監(jiān)控緩存的利用率（命中與插入）將指導(dǎo)適當(dāng)?shù)拇笮≌{(diào)整。從中等大小開(kāi)始，例如 64MB 到 128MB，然后根據(jù)性能和可用系統(tǒng)內(nèi)存進(jìn)行調(diào)整。

配置query_cache_size時(shí)請(qǐng)考慮以下因素：

• 查詢模式 – 經(jīng)常更改結(jié)果或大型結(jié)果集的查詢可能無(wú)法從緩存中受益。

• 緩存失效 – 緩存表上的更新、插入或刪除會(huì)使相應(yīng)的緩存條目失效，從而導(dǎo)致緩存流失。

• 并發(fā) – 由于爭(zhēng)用問(wèn)題，查詢緩存不適合高度并發(fā)的工作負(fù)載。

• MySQL 版本 – 由于多線程環(huán)境中的限制和爭(zhēng)用，查詢緩存功能已在 MySQL 5.7 中棄用，并在 MySQL 8.0 中刪除。

3.查詢緩存限制

此變量設(shè)置可以緩存的單個(gè)查詢結(jié)果的最大大小。它可以防止大型查詢消耗不成比例的緩存空間。

query_cache_limit 用法

當(dāng)查詢結(jié)果超過(guò)query_cache_limit時(shí)，結(jié)果不會(huì)被緩存。這可以防止過(guò)大或資源密集型查詢用可能不會(huì)經(jīng)常重用的結(jié)果填充緩存。通過(guò)為query_cache_limit設(shè)置適當(dāng)?shù)闹担梢源_保只緩存更小、更常用的查詢結(jié)果，從而優(yōu)化內(nèi)存的使用。

query_cache_limit 配置

Query_cache_limit 可以在服務(wù)器運(yùn)行時(shí)離線或在線配置?？赡苁走x在線配置，以便進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)服務(wù)器重新啟動(dòng)時(shí)，query_cache_limit 將恢復(fù)。
命令行配置：

mysqld> set global query_cache_type = XX

將 XX 替換為適合您的數(shù)據(jù)庫(kù)需求的值。要驗(yàn)證變量是否已更改：

mysqld> show global variables like 'query_cache_type'

配置文件：

[mysqld]
query_cache_type = XX

將 XX 替換為適合您的數(shù)據(jù)庫(kù)需求的值。重新啟動(dòng) MySQL 服務(wù)器。

query_cache_limit 注意事項(xiàng)

通常建議將 query_cache_limit 設(shè)置為 1MB 到 4MB 之間，具體取決于查詢的性質(zhì)和可用緩存大小。需要注意的是，將 query_cache_limit 設(shè)置得太低可能會(huì)導(dǎo)致有用的查詢結(jié)果被排除在緩存之外，從而降低查詢緩存的有效性。

4.query_cache_min_res_unit

MySQL 中的 query_cache_min_res_unit 變量確定查詢緩存分配的塊的最小大?。ㄒ宰止?jié)為單位）。此設(shè)置通過(guò)控制緩存結(jié)果的粒度來(lái)影響查詢緩存的效率。

query_cache_min_res_unit 用法

當(dāng)查詢結(jié)果存儲(chǔ)在查詢緩存中時(shí)，會(huì)占用一定的內(nèi)存。 query_cache_min_res_unit 變量定義為這些緩存結(jié)果分配的內(nèi)存塊的最小大小。如果查詢結(jié)果小于這個(gè)值，它仍然會(huì)占用query_cache_min_res_unit定義的最小大小。

query_cache_min_res_unit 配置

Query_cache_min_res_unit 可以在服務(wù)器運(yùn)行時(shí)離線或在線配置?？赡苁走x在線配置，以便進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)服務(wù)器重新啟動(dòng)時(shí)，query_cache_min_res_unit 將恢復(fù)。

命令行配置：

mysqld> set global query_cache_size = XX

將 XX 替換為適合您的數(shù)據(jù)庫(kù)需求的值。要驗(yàn)證變量是否已更改：

mysqld> show global variables like 'query_cache_size'

配置文件：

[mysqld]
query_cache_size = XX

將 XX 替換為適合您的數(shù)據(jù)庫(kù)需求的值。重新啟動(dòng) MySQL 服務(wù)器。

query_cache_min_res_unit 注意事項(xiàng)

配置 query_cache_min_res_unit 涉及將變量設(shè)置為合適的值，以平衡內(nèi)存消耗與緩存效率。應(yīng)根據(jù)工作負(fù)載中查詢結(jié)果的平均大小來(lái)選擇該值。

• 較小的值可能會(huì)導(dǎo)致更高效的內(nèi)存使用，但可能會(huì)因更多緩存條目而增加開(kāi)銷。

• 相反，較大的值可能會(huì)減少緩存條目的數(shù)量，但可能會(huì)導(dǎo)致較小查詢結(jié)果的內(nèi)存浪費(fèi)。

分析您的工作負(fù)載以確定查詢結(jié)果的平均大小。根據(jù)此分析調(diào)整query_cache_min_res_unit的值，以達(dá)到內(nèi)存消耗和緩存效率之間的平衡。對(duì)于大多數(shù)設(shè)置，該大小將介于 16MB 和 64MB 之間。

只需 4 個(gè)步驟即可啟用和調(diào)整查詢緩存

從 MySQL 5.7.20 開(kāi)始，查詢緩存已被棄用，并在 MySQL 8.0 中完全刪除。如果您的 MySQL 版本仍然能夠使用 query_cache，則必須啟用它，因?yàn)槟J(rèn)情況下它是禁用的。要在 MySQL、MariaDB 或 Percona 中啟用和配置查詢緩存，您通常需要訪問(wèn)服務(wù)器的 my.cnf 或 my.ini 文件。以下是分步方法：

1。啟用查詢緩存 – 將 q??uery_cache_type 設(shè)置為 1 或 2。將 query_cache_type 或 query_cache_size 設(shè)置為零將始終禁用緩存。對(duì)于選擇性緩存（建議大多數(shù)用例），您可以使用：

mysqld> set global query_cache_type = XX

2。設(shè)置緩存大小 – 定義query_cache_size。起始點(diǎn)可能是總可用內(nèi)存的 10-20%，但這需要根據(jù)您的工作負(fù)載進(jìn)行調(diào)整：

mysqld> show global variables like 'query_cache_type'

3。定義結(jié)果大小限制 – 配置query_cache_limit 以控制存儲(chǔ)結(jié)果的大小。這可能從幾兆字節(jié)開(kāi)始，具體取決于您的典型查詢大?。?br>

[mysqld]
query_cache_type = XX

4。調(diào)整最小結(jié)果單位 – 根據(jù)您的需要修改query_cache_min_res_unit。將其減少到默認(rèn)值以下可以幫助更有效地利用緩存空間，特別是如果您預(yù)計(jì)有很多小查詢：

mysqld> set global query_cache_size = XX

通過(guò)運(yùn)行狀況檢查監(jiān)控查詢緩存

QCache Fragmentation 是 MySQL 中查詢緩存性能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。此功能旨在存儲(chǔ) SELECT 查詢的結(jié)果，以便可以快速滿足重復(fù)的請(qǐng)求，而無(wú)需重新運(yùn)行查詢，從而提高性能。然而，隨著時(shí)間的推移，查詢緩存可能會(huì)變得碎片化，從而導(dǎo)致效率降低。

計(jì)算QCache碎片

查看我們?nèi)娴倪\(yùn)行狀況檢查文檔，其中包含有關(guān)如何計(jì)算 QCache 碎片的信息和分步說(shuō)明。

計(jì)算完 QCache Fragmentation 和 QcacheDeleteRate 后，您需要解釋結(jié)果。理想情況下，QCache Fragmentation 應(yīng)小于 10，QcacheDeleteRate 應(yīng)小于 20。

建議采取的行動(dòng)

如果 QCache Fragmentation 較高，您可能需要調(diào)整 Query Cache 的大小以減少碎片。如果 QcacheDeleteRate 較高，您可能需要增加查詢緩存的大小或優(yōu)化查詢以減少 INSERT 的數(shù)量。

輕松優(yōu)化您的查詢緩存

調(diào)整 MySQL 查詢緩存涉及調(diào)整多項(xiàng)設(shè)置以優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)性能，從管理內(nèi)存使用到減少查詢時(shí)間。雖然這里討論的變量形成了良好的基礎(chǔ)，但有效的管理需要根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)負(fù)載和性能進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控和更新。

為了簡(jiǎn)化此過(guò)程，請(qǐng)考慮使用像 Releem 這樣強(qiáng)大的管理工具來(lái)自動(dòng)執(zhí)行這些調(diào)整。這樣的工具可以持續(xù)監(jiān)控您的系統(tǒng)性能并實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新query_cache設(shè)置。

這讓您有時(shí)間專注于更廣泛的目標(biāo)，同時(shí) Releem 處理復(fù)雜的查詢緩存優(yōu)化。

以上是掌握 MySQL 的查詢緩存：關(guān)鍵變量和優(yōu)化最佳實(shí)踐的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！