Ⅰ 如何優化大數據高並發量的系統的sql語句提高效率
1. SQL優化的原則是:將一次操作需要讀取的BLOCK數減到最低,即在最短的時間達到最大的數據吞吐量。 調整不良SQL通常可以從以下幾點切入: ? 檢查不良的SQL,考慮其寫法是否還有可優化內容 ? 檢查子查詢 考慮SQL子查詢是否可以用簡單連接的方式進行重新書寫 ? 檢查優化索引的使用 ? 考慮資料庫的優化器 2. 避免出現SELECT * FROM table 語句,要明確查出的欄位。 3. 在一個SQL語句中,如果一個where條件過濾的資料庫記錄越多,定位越准確,則該where條件越應該前移。 4. 查詢時盡可能使用索引覆蓋。即對SELECT的欄位建立復合索引,這樣查詢時只進行索引掃描,不讀取數據塊。 5. 在判斷有無符合條件的記錄時建議不要用SELECT COUNT (*)和select top 1 語句。 6. 使用內層限定原則,在拼寫SQL語句時,將查詢條件分解、分類,並盡量在SQL語句的最里層進行限定,以減少數據的處理量。 7. 應絕對避免在order by子句中使用表達式。 8. 如果需要從關聯表讀數據,關聯的表一般不要超過7個。 9. 小心使用 IN 和 OR,需要注意In集合中的數據量。建議集合中的數據不超過200個。 10. <> 用 < 、 > 代替,>用>=代替,<用<=代替,這樣可以有效的利用索引。 11. 在查詢時盡量減少對多餘數據的讀取包括多餘的列與多餘的行。 12. 對於復合索引要注意,例如在建立復合索引時列的順序是F1,F2,F3,則在where或order by子句中這些欄位出現的順序要與建立索引時的欄位順序一致,且必須包含第一列。只能是F1或F1,F2或F1,F2,F3。否則不會用到該索引。 13. 多表關聯查詢時,寫法必須遵循以下原則,這樣做有利於建立索引,提高查詢效率。格式如下select sum(table1.je) from table1 table1, table2 table2, table3 table3 where (table1的等值條件(=)) and (table1的非等值條件) and (table2與table1的關聯條件) and (table2的等值條件) and (table2的非等值條件) and (table3與table2的關聯條件) and (table3的等值條件) and (table3的非等值條件)。 注:關於多表查詢時from 後面表的出現順序對效率的影響還有待研究。 14. 子查詢問題。對於能用連接方式或者視圖方式實現的功能,不要用子查詢。例如:select name from customer where customer_id in ( select customer_id from order where money>1000)。應該用如下語句代替:select name from customer inner join order on customer.customer_id=order.customer_id where order.money>100。 15. 在WHERE 子句中,避免對列的四則運算,特別是where 條件的左邊,嚴禁使用運算與函數對列進行處理。比如有些地方 substring 可以用like代替。 16. 如果在語句中有not in(in)操作,應考慮用not exists(exists)來重寫,最好的辦法是使用外連接實現。 17. 對一個業務過程的處理,應該使事物的開始與結束之間的時間間隔越短越好,原則上做到資料庫的讀操作在前面完成,資料庫寫操作在後面完成,避免交叉。 18. 請小心不要對過多的列使用列函數和order by,group by等,謹慎使用disti軟體開發t。 19. 用union all 代替 union,資料庫執行union操作,首先先分別執行union兩端的查詢,將其放在臨時表中,然後在對其進行排序,過濾重復的記錄。 當已知的業務邏輯決定query A和query B中不會有重復記錄時,應該用union all代替union,以提高查詢效率。 數據更新的效率 1. 在一個事物中,對同一個表的多個insert語句應該集中在一起執行。 2. 在一個業務過程中,盡量的使insert,update,delete語句在業務結束前執行,以減少死鎖的可能性。 資料庫物理規劃的效率 為了避免I/O的沖突,我們在設計資料庫物理規劃時應該遵循幾條基本的原則(以ORACLE舉例): table和index分離:table和index應該分別放在不同的tablespace中。 Rollback Segment的分離:Rollback Segment應該放在獨立的Tablespace中。 System Tablespace的分離:System Tablespace中不允許放置任何用戶的object。(mssql中primary filegroup中不允許放置任何用戶的object) Temp Tablesace的分離:建立單獨的Temp Tablespace,並為每個user指定default Temp Tablespace 避免碎片:但segment中出現大量的碎片時,會導致讀數據時需要訪問的block數量的增加。對經常發生DML操作的segemeng來說,碎片是不能完全避免的。所以,我們應該將經常做DML操作的表和很少發生變化的表分離在不同的Tablespace中。 當我們遵循了以上原則後,仍然發現有I/O沖突存在,我們可以用數據分離的方法來解決。 連接Table的分離:在實際應用中經常做連接查詢的Table,可以將其分離在不同的Taclespace中,以減少I/O沖突。 使用分區:對數據量很大的Table和Index使用分區,放在不同的Tablespace中。 在實際的物理存儲中,建議使用RAID。日誌文件應放在單獨的磁碟中。
Ⅱ 大數據量高並發訪問資料庫結構的設計
大數據量高並發訪問資料庫結構的設計
如果不能設計一個合理的資料庫模型,不僅會增加客戶端和伺服器段程序的編程和維護的難度,而且將會影響系統實際運行的性能。所以,在一個系統開始實施之前,完備的資料庫模型的設計是必須的。
在一個系統分析、設計階段,因為數據量較小,負荷較低。我們往往只注意到功能的實現,而很難注意到性能的薄弱之處,等到系統投入實際運行一段時間後,才發現系統的性能在降低,這時再來考慮提高系統性能則要花費更多的人力物力,而整個系統也不可避免的形成了一個打補丁工程。
所以在考慮整個系統的流程的時候,我們必須要考慮,在高並發大數據量的訪問情況下,我們的系統會不會出現極端的情況。(例如:對外統計系統在7月16日出現的數據異常的情況,並發大數據量的的訪問造成,資料庫的響應時間不能跟上數據刷新的速度造成。具體情況是:在日期臨界時(00:00:00),判斷資料庫中是否有當前日期的記錄,沒有則插入一條當前日期的記錄。在低並發訪問的情況下,不會發生問題,但是當日期臨界時的訪問量相當大的時候,在做這一判斷的時候,會出現多次條件成立,則資料庫里會被插入多條當前日期的記錄,從而造成數據錯誤。),資料庫的模型確定下來之後,我們有必要做一個系統內數據流向圖,分析可能出現的瓶頸。
為了保證資料庫的一致性和完整性,在邏輯設計的時候往往會設計過多的表間關聯,盡可能的降低數據的冗餘。(例如用戶表的地區,我們可以把地區另外存放到一個地區表中)如果數據冗餘低,數據的完整性容易得到保證,提高了數據吞吐速度,保證了數據的完整性,清楚地表達數據元素之間的關系。而對於多表之間的關聯查詢(尤其是大數據表)時,其性能將會降低,同時也提高了客戶端程序的編程難度,因此,物理設計需折衷考慮,根據業務規則,確定對關聯表的數據量大小、數據項的訪問頻度,對此類數據表頻繁的關聯查詢應適當提高數據冗餘設計但增加了表間連接查詢的操作,也使得程序的變得復雜,為了提高系統的響應時間,合理的數據冗餘也是必要的。設計人員在設計階段應根據系統操作的類型、頻度加以均衡考慮。
另外,最好不要用自增屬性欄位作為主鍵與子表關聯。不便於系統的遷移和數據恢復。對外統計系統映射關系丟失(******************)。
原來的表格必須可以通過由它分離出去的表格重新構建。使用這個規定的好處是,你可以確保不會在分離的表格中引入多餘的列,所有你創建的表格結構都與它們的實際需要一樣大。應用這條規定是一個好習慣,不過除非你要處理一個非常大型的數據,否則你將不需要用到它。(例如一個通行證系統,我可以將USERID,USERNAME,USERPASSWORD,單獨出來作個表,再把USERID作為其他表的外鍵)
表的設計具體注意的問題:
1、數據行的長度不要超過8020位元組,如果超過這個長度的話在物理頁中這條數據會佔用兩行從而造成存儲碎片,降低查詢效率。
2、能夠用數字類型的欄位盡量選擇數字類型而不用字元串類型的(電話號碼),這會降低查詢和連接的性能,並會增加存儲開銷。這是因為引擎在處理查詢和連接回逐個比較字元串中每一個字元,而對於數字型而言只需要比較一次就夠了。
3、對於不可變字元類型char和可變字元類型varchar都是8000位元組,char查詢快,但是耗存儲空間,varchar查詢相對慢一些但是節省存儲空間。在設計欄位的時候可以靈活選擇,例如用戶名、密碼等長度變化不大的欄位可以選擇CHAR,對於評論等長度變化大的欄位可以選擇VARCHAR。
4、欄位的長度在最大限度的滿足可能的需要的前提下,應該盡可能的設得短一些,這樣可以提高查詢的效率,而且在建立索引的時候也可以減少資源的消耗。
5、基本表及其欄位之間的關系, 應盡量滿足第三範式。但是,滿足第三範式的資料庫設計,往往不是最好的設計。為了提高資料庫的運行效率,常常需要降低範式標准:適當增加冗餘,達到以空間換時間的目的。
6、若兩個實體之間存在多對多的關系,則應消除這種關系。消除的辦法是,在兩者之間增加第三個實體。這樣,原來一個多對多的關系,現在變為兩個一對多的關系。要將原來兩個實體的屬性合理地分配到三個實體中去。這里的第三個實體,實質上是一個較復雜的關系,它對應一張基本表。一般來講,資料庫設計工具不能識別多對多的關系,但能處理多對多的關系。
7、主鍵PK的取值方法,PK是供程序員使用的表間連接工具,可以是一無物理意義的數字串, 由程序自動加1來實現。也可以是有物理意義的欄位名或欄位名的組合。不過前者比後者好。當PK是欄位名的組合時,建議欄位的個數不要太多,多了不但索引佔用空間大,而且速度也慢。
8、主鍵與外鍵在多表中的重復出現, 不屬於數據冗餘,這個概念必須清楚,事實上有許多人還不清楚。非鍵欄位的重復出現, 才是數據冗餘!而且是一種低級冗餘,即重復性的冗餘。高級冗餘不是欄位的重復出現,而是欄位的派生出現。
〖例4〗:商品中的「單價、數量、金額」三個欄位,「金額」就是由「單價」乘以「數量」派生出來的,它就是冗餘,而且是一種高級冗餘。冗餘的目的是為了提高處理速度。只有低級冗餘才會增加數據的不一致性,因為同一數據,可能從不同時間、地點、角色上多次錄入。因此,我們提倡高級冗餘(派生性冗餘),反對低級冗餘(重復性冗餘)。
9、中間表是存放統計數據的表,它是為數據倉庫、輸出報表或查詢結果而設計的,有時它沒有主鍵與外鍵(數據倉庫除外)。臨時表是程序員個人設計的,存放臨時記錄,為個人所用。基表和中間表由DBA維護,臨時表由程序員自己用程序自動維護。
10、防止資料庫設計打補丁的方法是「三少原則」
(1) 一個資料庫中表的個數越少越好。只有表的個數少了,才能說明系統的E--R圖少而精,去掉了重復的多餘的實體,形成了對客觀世界的高度抽象,進行了系統的數據集成,防止了打補丁式的設計;
(2) 一個表中組合主鍵的欄位個數越少越好。因為主鍵的作用,一是建主鍵索引,二是做為子表的外鍵,所以組合主鍵的欄位個數少了,不僅節省了運行時間,而且節省了索引存儲空間;
(3) 一個表中的欄位個數越少越好。只有欄位的個數少了,才能說明在系統中不存在數據重復,且很少有數據冗餘,更重要的是督促讀者學會「列變行」,這樣就防止了將子表中的欄位拉入到主表中去,在主表中留下許多空餘的欄位。所謂「列變行」,就是將主表中的一部分內容拉出去,另外單獨建一個子表。這個方法很簡單,有的人就是不習慣、不採納、不執行。
資料庫設計的實用原則是:在數據冗餘和處理速度之間找到合適的平衡點。「三少」是一個整體概念,綜合觀點,不能孤立某一個原則。該原則是相對的,不是絕對的。「三多」原則肯定是錯誤的。試想:若覆蓋系統同樣的功能,一百個實體(共一千個屬性) 的E--R圖,肯定比二百個實體(共二千個屬性)的E--R圖,要好得多。
提倡「三少」原則,是叫讀者學會利用資料庫設計技術進行系統的數據集成。數據集成的步驟是將文件系統集成為應用資料庫,將應用資料庫集成為主題資料庫,將主題資料庫集成為全局綜合資料庫。集成的程度越高,數據共享性就越強,信息孤島現象就越少,整個企業信息系統的全局E—R圖中實體的個數、主鍵的個數、屬性的個數就會越少。
提倡「三少」原則的目的,是防止讀者利用打補丁技術,不斷地對資料庫進行增刪改,使企業資料庫變成了隨意設計資料庫表的「垃圾堆」,或資料庫表的「大雜院」,最後造成資料庫中的基本表、代碼表、中間表、臨時表雜亂無章,不計其數,導致企事業單位的信息系統無法維護而癱瘓。
「三多」原則任何人都可以做到,該原則是「打補丁方法」設計資料庫的歪理學說。「三少」原則是少而精的原則,它要求有較高的資料庫設計技巧與藝術,不是任何人都能做到的,因為該原則是杜絕用「打補丁方法」設計資料庫的理論依據。
11、在給定的系統硬體和系統軟體條件下,提高資料庫系統的運行效率的辦法是:
(1) 在資料庫物理設計時,降低範式,增加冗餘, 少用觸發器, 多用存儲過程。
(2) 當計算非常復雜、而且記錄條數非常巨大時(例如一千萬條),復雜計算要先在資料庫外面,以文件系統方式用編程語言計算處理完成之後,最後才入庫追加到表中去。
(3) 發現某個表的記錄太多,例如超過一千萬條,則要對該表進行水平分割。水平分割的做法是,以該表主鍵PK的某個值為界線,將該表的記錄水平分割為兩個表。若發現某個表的欄位太多,例如超過八十個,則垂直分割該表,將原來的一個表分解為兩個表。
(4) 對資料庫管理系統DBMS進行系統優化,即優化各種系統參數,如緩沖區個數。
(5) 在使用面向數據的SQL語言進行程序設計時,盡量採取優化演算法。
總之,要提高資料庫的運行效率,必須從資料庫系統級優化、資料庫設計級優化、程序實現級優化,這三個層次上同時下功夫。
主鍵設計:
1、不建議用多個欄位做主鍵,單個表還可以,但是關聯關系就會有問題,主鍵自增是高性能的。
2、一般情況下,如果有兩個外鍵,不建議採用兩個外鍵作為聯合住建,另建一個欄位作為主鍵。除非這條記錄沒有邏輯刪除標志,且該表永遠只有一條此聯合主鍵的記錄。
3、一般而言,一個實體不能既無主鍵又無外鍵。在E—R 圖中, 處於葉子部位的實體, 可以定義主鍵,也可以不定義主鍵(因為它無子孫), 但必須要有外鍵(因為它有父親)。
主鍵與外鍵的設計,在全局資料庫的設計中,佔有重要地位。當全局資料庫的設計完成以後,有個美國資料庫設計專家說:「鍵,到處都是鍵,除了鍵之外,什麼也沒有」,這就是他的資料庫設計經驗之談,也反映了他對信息系統核心(數據模型)的高度抽象思想。因為:主鍵是實體的高度抽象,主鍵與、外鍵的配對,表示實體之間的連接。
Ⅲ 利用MySQL資料庫如何解決大數據量存儲問題
mysql解決大數據量存儲問題的方法是分表。
1.如何去分表
根據什麼策略把現有表中的數據分到多個表中,並且還有考慮到以後的擴展性上。
建立一張索引表,用戶id與資料庫id對應,(這里他將相同結構的表分在了不同的資料庫中進一步減少壓力,但同時對於數據的同步也需要通過其他手段來解決),其本質也是分表了同時分庫了。這么做的好處是便於以後的擴展,但損耗一點性能,因為會多一次查詢。這樣索引表可能會成為新的瓶頸,除非用戶不會一直增長哈。
我的做法屬於另一種,寫了個演算法通過計算某列值,按照一定規律將數據大致均分在每個分表中。至於擴展性,寫演算法時候考慮進去了以後增加分表數的問題了。
選擇哪種策略,是要看自己的表的業務特點了,方法沒有絕對的優缺,還是要根據自己的需求選取。
2.分表之後主鍵的維護
分表之前,主鍵就是自動遞增的bigint型。所以主鍵的格式已經提早被確定了,像什麼uuid之類的就被直接pass掉了。
還有想過自己寫一個主鍵生成程序,利用Java 的Atomic原子量特性,但是考慮還需要增加工作量並且高並發下,這里很可能是個隱患。
還有就是通過應用層上管理主鍵,如redis中有原子性的遞增。
Ⅳ 新人求助,大數據量高並發情況下寫入資料庫問題
1、如果硬體允許搞個讀寫分離。
2、讀取數據的時候採用臟讀方式,有效提高讀取性能
3、插入的時候大批量比如10W條,可以分開10次1W插入,有效提高寫入性能,但盡量不要1條1條來,會造成大量事務日誌
Ⅳ JAVA高並發問題,大數據,頻繁I/O操作。
建議採用緩存處理,按照你說的這種數據量,基於redis的緩存完全可以滿足,存取速度可以10W+的,另外,擬採用的hashMap 是ConcurrentHashMap還是其他,頁面展示是增量查詢還是直接所有的再查詢一次,socket數據接收你是用的netty還是mina,這都需要經過仔細的斟酌考慮設計的。有這么大的並發的需求,完全可以考慮做分布式集群的,估計這只是領導想要的目標吧
Ⅵ 高並發下,資料庫成最大問題怎麼辦
一、資料庫結構的設計
為了保證資料庫的一致性和完整性,在邏輯設計的時候往往會設計過多的表間關聯,盡可能的降低數據的冗餘。(例如用戶表的地區,我們可以把地區另外存放到一個地區表中)如果數據冗餘低,數據的完整性容易得到保證,提高了數據吞吐速度,保證了數據的完整性,清楚地表達數據元素之間的關系。不要用自增屬性欄位作為主鍵與子表關聯。不便於系統的遷移和數據恢復。對外統計系統映射關系丟失。
表的設計具體注意的問題:
1、數據行的長度不要超過8020位元組,如果超過這個長度的話在物理頁中這條數據會佔用兩行從而造成存儲碎片,降低查詢效率。
2、能夠用數字類型的欄位盡量選擇數字類型而不用字元串類型的(電話號碼),這會降低查詢和連接的性能,並會增加存儲開銷。這是因為引擎在處理查詢和連接回逐個比較字元串中每一個字元,而對於數字型而言只需要比較一次就夠了。
3、對於不可變字元類型char和可變字元類型varchar都是8000位元組,char查詢快,但是耗存儲空間,varchar查詢相對慢一些但是節省存儲空間。在設計欄位的時候可以靈活選擇,例如用戶名、密碼等長度變化不大的欄位可以選擇CHAR,對於評論等長度變化大的欄位可以選擇VARCHAR。
4、欄位的長度在最大限度的滿足可能的需要的前提下,應該盡可能的設得短一些,這樣可以提高查詢的效率,而且在建立索引的時候也可以減少資源的消耗。
二、查詢的優化
在數據窗口使用SQL時,盡量把使用的索引放在選擇的首列;演算法的結構盡量簡單;
在查詢時,不要過多地使用通配符如SELECT* FROM T1語句,要用到幾列就選擇幾列如:SELECT COL1,COL2 FROMT1;在可能的情況下盡量限制盡量結果集行數如:SELECT TOP 300 COL1,COL2,COL3 FROMT1,因為某些情況下用戶是不需要那麼多的數據的。
在沒有建索引的情況下,資料庫查找某一條數據,就必須進行全表掃描了,對所有數據進行一次遍歷,查找出符合條件的記錄。在數據量比較小的情況下,也許看不出明顯的差別,但是當數據量大的情況下,這種情況就是極為糟糕的了。
SQL語句在SQL SERVER中是如何執行的,他們擔心自己所寫的SQL語句會被SQLSERVER誤解。比如:
select * from table1 where name='zhangsan' and tID >10000和執行:
select * from table1 where tID > 10000 andname='zhangsan'
一些人不知道以上兩條語句的執行效率是否一樣,因為如果簡單的從語句先後上看,這兩個語句的確是不一樣,如果tID是一個聚合索引,那麼後一句僅僅從表的10000條以後的記錄中查找就行了;而前一句則要先從全表中查找看有幾個name='zhangsan'的,而後再根據限制條件條件tID>10000來提出查詢結果。
事實上,這樣的擔心是不必要的。SQLSERVER中有一個「查詢分析優化器」,它可以計算出where子句中的搜索條件並確定哪個索引能縮小表掃描的搜索空間,也就是說,它能實現自動優化。雖然查詢優化器可以根據where子句自動的進行查詢優化,但有時查詢優化器就會不按照您的本意進行快速查詢。
所以,優化查詢最重要的就是,盡量使語句符合查詢優化器的規則避免全表掃描而使用索引查詢。
具體要注意的:
1.應盡量避免在 where 子句中對欄位進行 null 值判斷,否則將導致引擎放棄使用索引而進行全表掃描,如:
select id from t where num is null
可以在num上設置默認值0,確保表中num列沒有null值,然後這樣查詢:
select id from t where num=0
2.應盡量避免在 where子句中使用!=或<>操作符,否則將引擎放棄使用索引而進行全表掃描。優化器將無法通過索引來確定將要命中的行數,因此需要搜索該表的所有行。
3.應盡量避免在 where 子句中使用 or 來連接條件,否則將導致引擎放棄使用索引而進行全表掃描,如:
select id from t where num=10 or num=20
可以這樣查詢:
select id from t where num=10
union all
select id from t where num=20s
4.in 和 not in 也要慎用,因為IN會使系統無法使用索引,而只能直接搜索表中的數據。如:
select id from t where num in(1,2,3)
對於連續的數值,能用 between 就不要用 in 了:
select id from t where num between 1 and 3
6.必要時強制查詢優化器使用某個索引,如在 where子句中使用參數,也會導致全表掃描。因為SQL只有在運行時才會解析局部變數,但優化程序不能將訪問計劃的選擇推遲到運行時;它必須在編譯時進行選擇。然而,如果在編譯時建立訪問計劃,變數的值還是未知的,因而無法作為索引選擇的輸入項。如下面語句將進行全表掃描:
select id from t where num=@num
可以改為強制查詢使用索引:
select id from t with(index(索引名)) where num=@num
7.應盡量避免在 where 子句中對欄位進行表達式操作,這將導致引擎放棄使用索引而進行全表掃描。如:
SELECT * FROM T1 WHERE F1/2=100
應改為:
SELECT * FROM T1 WHERE F1=100*2
SELECT * FROM RECORD WHERESUBSTRING(CARD_NO,1,4)=』5378』
應改為:
SELECT * FROM RECORD WHERE CARD_NO LIKE 『5378%』
SELECT member_number, first_name, last_name FROMmembers
WHERE DATEDIFF(yy,datofbirth,GETDATE()) >21
應改為:
SELECT member_number, first_name, last_name FROMmembers
WHERE dateofbirth <DATEADD(yy,-21,GETDATE())
即:任何對列的操作都將導致表掃描,它包括資料庫函數、計算表達式等等,查詢時要盡可能將操作移至等號右邊。
8.應盡量避免在where子句中對欄位進行函數操作,這將導致引擎放棄使用索引而進行全表掃描。如:
select id from t wheresubstring(name,1,3)='abc'--name以abc開頭的id
select id from t wheredatediff(day,createdate,'2005-11-30')=0--『2005-11-30』生成的id
應改為:
select id from t where name like 'abc%'
select id from t where createdate>='2005-11-30' andcreatedate<'2005-12-1'
9.不要在 where 子句中的「=」左邊進行函數、算術運算或其他表達式運算,否則系統將可能無法正確使用索引。
10.在使用索引欄位作為條件時,如果該索引是復合索引,那麼必須使用到該索引中的第一個欄位作為條件時才能保證系統使用該索引,否則該索引將不會被使用,並且應盡可能的讓欄位順序與索引順序相一致。
11.很多時候用 exists是一個好的選擇:
elect num from a where num in(select num from b)
用下面的語句替換:
select num from a where exists(select 1 from b where num=a.num)
但是後者的效率顯然要高於前者。因為後者不會產生大量鎖定的表掃描或是索引掃描。
如果你想校驗表裡是否存在某條紀錄,不要用count(*)那樣效率很低,而且浪費伺服器資源。可以用EXISTS代替。如:
IF (SELECT COUNT(*) FROM table_name WHERE column_name ='xxx')
可以寫成:
IF EXISTS (SELECT * FROM table_name WHERE column_name = 'xxx')
12.盡量使用表變數來代替臨時表。如果表變數包含大量數據,請注意索引非常有限(只有主鍵索引)。
13.避免頻繁創建和刪除臨時表,以減少系統表資源的消耗。
14.臨時表並不是不可使用,適當地使用它們可以使某些常式更有效,例如,當需要重復引用大型表或常用表中的某個數據集時。但是,對於一次性事件,最好使用導出表。
15.在新建臨時表時,如果一次性插入數據量很大,那麼可以使用 select into 代替 create table,避免造成大量log ,以提高速度;如果數據量不大,為了緩和系統表的資源,應先create table,然後insert。
16.如果使用到了臨時表,在存儲過程的最後務必將所有的臨時表顯式刪除,先 truncate table ,然後 drop table,這樣可以避免系統表的較長時間鎖定。
17.在所有的存儲過程和觸發器的開始處設置 SET NOCOUNT ON ,在結束時設置 SET NOCOUNT OFF。無需在執行存儲過程和觸發器的每個語句後向客戶端發送 DONE_IN_PROC 消息。
18.盡量避免大事務操作,提高系統並發能力。
19.盡量避免向客戶端返回大數據量,若數據量過大,應該考慮相應需求是否合理。
20.避免使用不兼容的數據類型。例如float和int、char和varchar、binary和varbinary是不兼容的。數據類型的不兼容可能使優化器無法執行一些本來可以進行的優化操作。例如:
SELECT name FROM employee WHERE salary >60000
在這條語句中,如salary欄位是money型的,則優化器很難對其進行優化,因為60000是個整型數。我們應當在編程時將整型轉化成為錢幣型,而不要等到運行時轉化。
23、能用DISTINCT的就不用GROUP BY
SELECT OrderID FROM Details WHERE UnitPrice > 10 GROUP BYOrderID
可改為:
SELECT DISTINCT OrderID FROM Details WHERE UnitPrice > 10
24.能用UNION ALL就不要用UNION
UNION ALL不執行SELECTDISTINCT函數,這樣就會減少很多不必要的資源
35.盡量不要用SELECT INTO語句。
SELECT INOT 語句會導致表鎖定,阻止其他用戶訪問該表。
四、建立高效的索引
創建索引一般有以下兩個目的:維護被索引列的唯一性和提供快速訪問表中數據的策略。
大型資料庫有兩種索引即簇索引和非簇索引,一個沒有簇索引的表是按堆結構存儲數據,所有的數據均添加在表的尾部,而建立了簇索引的表,其數據在物理上會按照簇索引鍵的順序存儲,一個表只允許有一個簇索引,因此,根據B樹結構,可以理解添加任何一種索引均能提高按索引列查詢的速度,但會降低插入、更新、刪除操作的性能,尤其是當填充因子(FillFactor)較大時。所以對索引較多的表進行頻繁的插入、更新、刪除操作,建表和索引時因設置較小的填充因子,以便在各數據頁中留下較多的自由空間,減少頁分割及重新組織的工作。
索引是從資料庫中獲取數據的最高效方式之一。95%的資料庫性能問題都可以採用索引技術得到解決。作為一條規則,我通常對邏輯主鍵使用唯一的成組索引,對系統鍵(作為存儲過程)採用唯一的非成組索引,對任何外鍵列[欄位]採用非成組索引。不過,索引就象是鹽,太多了菜就咸了。你得考慮資料庫的空間有多大,表如何進行訪問,還有這些訪問是否主要用作讀寫。
實際上,您可以把索引理解為一種特殊的目錄。微軟的SQL SERVER提供了兩種索引:聚集索引(clusteredindex,也稱聚類索引、簇集索引)和非聚集索引(nonclusteredindex,也稱非聚類索引、非簇集索引)。
聚集索引和非聚集索引的區別:
其實,我們的漢語字典的正文本身就是一個聚集索引。比如,我們要查「安」字,就會很自然地翻開字典的前幾頁,因為「安」的拼音是「an」,而按照拼音排序漢字的字典是以英文字母「a」開頭並以「z」結尾的,那麼「安」字就自然地排在字典的前部。如果您翻完了所有以「a」開頭的部分仍然找不到這個字,那麼就說明您的字典中沒有這個字;同樣的,如果查「張」字,那您也會將您的字典翻到最後部分,因為「張」的拼音是「zhang」。也就是說,字典的正文部分本身就是一個目錄,您不需要再去查其他目錄來找到您需要找的內容。
我們把這種正文內容本身就是一種按照一定規則排列的目錄稱為「聚集索引」。
如果您認識某個字,您可以快速地從自動中查到這個字。但您也可能會遇到您不認識的字,不知道它的發音,這時候,您就不能按照剛才的方法找到您要查的字,而需要去根據「偏旁部首」查到您要找的字,然後根據這個字後的頁碼直接翻到某頁來找到您要找的字。但您結合「部首目錄」和「檢字表」而查到的字的排序並不是真正的正文的排序方法,比如您查「張」字,我們可以看到在查部首之後的檢字表中「張」的頁碼是672頁,檢字表中「張」的上面是「馳」字,但頁碼卻是63頁,「張」的下面是「弩」字,頁面是390頁。很顯然,這些字並不是真正的分別位於「張」字的上下方,現在您看到的連續的「馳、張、弩」三字實際上就是他們在非聚集索引中的排序,是字典正文中的字在非聚集索引中的映射。我們可以通過這種方式來找到您所需要的字,但它需要兩個過程,先找到目錄中的結果,然後再翻到您所需要的頁碼。
Ⅶ 大數據核心技術有哪些
大數據技術的體系龐大且復雜,基礎的技術包含數據的採集、數據預處理、分布式存儲、NoSQL資料庫、數據倉庫、機器學習、並行計算、可視化等各種技術范疇和不同的技術層面。首先給出一個通用化的大數據處理框架,主要分為下面幾個方面:數據採集與預處理、數據存儲、數據清洗、數據查詢分析和數據可視化。
一、數據採集與預處理
對於各種來源的數據,包括移動互聯網數據、社交網路的數據等,這些結構化和非結構化的海量數據是零散的,也就是所謂的數據孤島,此時的這些數據並沒有什麼意義,數據採集就是將這些數據寫入數據倉庫中,把零散的數據整合在一起,對這些數據綜合起來進行分析。數據採集包括文件日誌的採集、資料庫日誌的採集、關系型資料庫的接入和應用程序的接入等。在數據量比較小的時候,可以寫個定時的腳本將日誌寫入存儲系統,但隨著數據量的增長,這些方法無法提供數據安全保障,並且運維困難,需要更強壯的解決方案。
Flume NG作為實時日誌收集系統,支持在日誌系統中定製各類數據發送方,用於收集數據,同時,對數據進行簡單處理,並寫到各種數據接收方(比如文本,HDFS,Hbase等)。Flume NG採用的是三層架構:Agent層,Collector層和Store層,每一層均可水平拓展。其中Agent包含Source,Channel和 Sink,source用來消費(收集)數據源到channel組件中,channel作為中間臨時存儲,保存所有source的組件信息,sink從channel中讀取數據,讀取成功之後會刪除channel中的信息。
NDC,Netease Data Canal,直譯為網易數據運河系統,是網易針對結構化資料庫的數據實時遷移、同步和訂閱的平台化解決方案。它整合了網易過去在數據傳輸領域的各種工具和經驗,將單機資料庫、分布式資料庫、OLAP系統以及下游應用通過數據鏈路串在一起。除了保障高效的數據傳輸外,NDC的設計遵循了單元化和平台化的設計哲學。
Logstash是開源的伺服器端數據處理管道,能夠同時從多個來源採集數據、轉換數據,然後將數據發送到您最喜歡的 「存儲庫」 中。一般常用的存儲庫是Elasticsearch。Logstash 支持各種輸入選擇,可以在同一時間從眾多常用的數據來源捕捉事件,能夠以連續的流式傳輸方式,輕松地從您的日誌、指標、Web 應用、數據存儲以及各種 AWS 服務採集數據。
Sqoop,用來將關系型資料庫和Hadoop中的數據進行相互轉移的工具,可以將一個關系型資料庫(例如Mysql、Oracle)中的數據導入到Hadoop(例如HDFS、Hive、Hbase)中,也可以將Hadoop(例如HDFS、Hive、Hbase)中的數據導入到關系型資料庫(例如Mysql、Oracle)中。Sqoop 啟用了一個 MapRece 作業(極其容錯的分布式並行計算)來執行任務。Sqoop 的另一大優勢是其傳輸大量結構化或半結構化數據的過程是完全自動化的。
流式計算是行業研究的一個熱點,流式計算對多個高吞吐量的數據源進行實時的清洗、聚合和分析,可以對存在於社交網站、新聞等的數據信息流進行快速的處理並反饋,目前大數據流分析工具有很多,比如開源的strom,spark streaming等。
Strom集群結構是有一個主節點(nimbus)和多個工作節點(supervisor)組成的主從結構,主節點通過配置靜態指定或者在運行時動態選舉,nimbus與supervisor都是Storm提供的後台守護進程,之間的通信是結合Zookeeper的狀態變更通知和監控通知來處理。nimbus進程的主要職責是管理、協調和監控集群上運行的topology(包括topology的發布、任務指派、事件處理時重新指派任務等)。supervisor進程等待nimbus分配任務後生成並監控worker(jvm進程)執行任務。supervisor與worker運行在不同的jvm上,如果由supervisor啟動的某個worker因為錯誤異常退出(或被kill掉),supervisor會嘗試重新生成新的worker進程。
當使用上游模塊的數據進行計算、統計、分析時,就可以使用消息系統,尤其是分布式消息系統。Kafka使用Scala進行編寫,是一種分布式的、基於發布/訂閱的消息系統。Kafka的設計理念之一就是同時提供離線處理和實時處理,以及將數據實時備份到另一個數據中心,Kafka可以有許多的生產者和消費者分享多個主題,將消息以topic為單位進行歸納;Kafka發布消息的程序稱為procer,也叫生產者,預訂topics並消費消息的程序稱為consumer,也叫消費者;當Kafka以集群的方式運行時,可以由一個服務或者多個服務組成,每個服務叫做一個broker,運行過程中procer通過網路將消息發送到Kafka集群,集群向消費者提供消息。Kafka通過Zookeeper管理集群配置,選舉leader,以及在Consumer Group發生變化時進行rebalance。Procer使用push模式將消息發布到broker,Consumer使用pull模式從broker訂閱並消費消息。Kafka可以和Flume一起工作,如果需要將流式數據從Kafka轉移到hadoop,可以使用Flume代理agent,將Kafka當做一個來源source,這樣可以從Kafka讀取數據到Hadoop。
Zookeeper是一個分布式的,開放源碼的分布式應用程序協調服務,提供數據同步服務。它的作用主要有配置管理、名字服務、分布式鎖和集群管理。配置管理指的是在一個地方修改了配置,那麼對這個地方的配置感興趣的所有的都可以獲得變更,省去了手動拷貝配置的繁瑣,還很好的保證了數據的可靠和一致性,同時它可以通過名字來獲取資源或者服務的地址等信息,可以監控集群中機器的變化,實現了類似於心跳機制的功能。
二、數據存儲
Hadoop作為一個開源的框架,專為離線和大規模數據分析而設計,HDFS作為其核心的存儲引擎,已被廣泛用於數據存儲。
HBase,是一個分布式的、面向列的開源資料庫,可以認為是hdfs的封裝,本質是數據存儲、NoSQL資料庫。HBase是一種Key/Value系統,部署在hdfs上,克服了hdfs在隨機讀寫這個方面的缺點,與hadoop一樣,Hbase目標主要依靠橫向擴展,通過不斷增加廉價的商用伺服器,來增加計算和存儲能力。
Phoenix,相當於一個Java中間件,幫助開發工程師能夠像使用JDBC訪問關系型資料庫一樣訪問NoSQL資料庫HBase。
Yarn是一種Hadoop資源管理器,可為上層應用提供統一的資源管理和調度,它的引入為集群在利用率、資源統一管理和數據共享等方面帶來了巨大好處。Yarn由下面的幾大組件構成:一個全局的資源管理器ResourceManager、ResourceManager的每個節點代理NodeManager、表示每個應用的Application以及每一個ApplicationMaster擁有多個Container在NodeManager上運行。
Mesos是一款開源的集群管理軟體,支持Hadoop、ElasticSearch、Spark、Storm 和Kafka等應用架構。
Redis是一種速度非常快的非關系資料庫,可以存儲鍵與5種不同類型的值之間的映射,可以將存儲在內存的鍵值對數據持久化到硬碟中,使用復制特性來擴展性能,還可以使用客戶端分片來擴展寫性能。
Atlas是一個位於應用程序與MySQL之間的中間件。在後端DB看來,Atlas相當於連接它的客戶端,在前端應用看來,Atlas相當於一個DB。Atlas作為服務端與應用程序通訊,它實現了MySQL的客戶端和服務端協議,同時作為客戶端與MySQL通訊。它對應用程序屏蔽了DB的細節,同時為了降低MySQL負擔,它還維護了連接池。Atlas啟動後會創建多個線程,其中一個為主線程,其餘為工作線程。主線程負責監聽所有的客戶端連接請求,工作線程只監聽主線程的命令請求。
Ku是圍繞Hadoop生態圈建立的存儲引擎,Ku擁有和Hadoop生態圈共同的設計理念,它運行在普通的伺服器上、可分布式規模化部署、並且滿足工業界的高可用要求。其設計理念為fast analytics on fast data。作為一個開源的存儲引擎,可以同時提供低延遲的隨機讀寫和高效的數據分析能力。Ku不但提供了行級的插入、更新、刪除API,同時也提供了接近Parquet性能的批量掃描操作。使用同一份存儲,既可以進行隨機讀寫,也可以滿足數據分析的要求。Ku的應用場景很廣泛,比如可以進行實時的數據分析,用於數據可能會存在變化的時序數據應用等。
在數據存儲過程中,涉及到的數據表都是成千上百列,包含各種復雜的Query,推薦使用列式存儲方法,比如parquent,ORC等對數據進行壓縮。Parquet 可以支持靈活的壓縮選項,顯著減少磁碟上的存儲。
三、數據清洗
MapRece作為Hadoop的查詢引擎,用於大規模數據集的並行計算,」Map(映射)」和」Rece(歸約)」,是它的主要思想。它極大的方便了編程人員在不會分布式並行編程的情況下,將自己的程序運行在分布式系統中。
隨著業務數據量的增多,需要進行訓練和清洗的數據會變得越來越復雜,這個時候就需要任務調度系統,比如oozie或者azkaban,對關鍵任務進行調度和監控。
Oozie是用於Hadoop平台的一種工作流調度引擎,提供了RESTful API介面來接受用戶的提交請求(提交工作流作業),當提交了workflow後,由工作流引擎負責workflow的執行以及狀態的轉換。用戶在HDFS上部署好作業(MR作業),然後向Oozie提交Workflow,Oozie以非同步方式將作業(MR作業)提交給Hadoop。這也是為什麼當調用Oozie 的RESTful介面提交作業之後能立即返回一個JobId的原因,用戶程序不必等待作業執行完成(因為有些大作業可能會執行很久(幾個小時甚至幾天))。Oozie在後台以非同步方式,再將workflow對應的Action提交給hadoop執行。
Azkaban也是一種工作流的控制引擎,可以用來解決有多個hadoop或者spark等離線計算任務之間的依賴關系問題。azkaban主要是由三部分構成:Relational Database,Azkaban Web Server和Azkaban Executor Server。azkaban將大多數的狀態信息都保存在MySQL中,Azkaban Web Server提供了Web UI,是azkaban主要的管理者,包括project的管理、認證、調度以及對工作流執行過程中的監控等;Azkaban Executor Server用來調度工作流和任務,記錄工作流或者任務的日誌。
流計算任務的處理平台Sloth,是網易首個自研流計算平台,旨在解決公司內各產品日益增長的流計算需求。作為一個計算服務平台,其特點是易用、實時、可靠,為用戶節省技術方面(開發、運維)的投入,幫助用戶專注於解決產品本身的流計算需求。
四、數據查詢分析
Hive的核心工作就是把SQL語句翻譯成MR程序,可以將結構化的數據映射為一張資料庫表,並提供 HQL(Hive SQL)查詢功能。Hive本身不存儲和計算數據,它完全依賴於HDFS和MapRece。可以將Hive理解為一個客戶端工具,將SQL操作轉換為相應的MapRece jobs,然後在hadoop上面運行。Hive支持標準的SQL語法,免去了用戶編寫MapRece程序的過程,它的出現可以讓那些精通SQL技能、但是不熟悉MapRece 、編程能力較弱與不擅長Java語言的用戶能夠在HDFS大規模數據集上很方便地利用SQL 語言查詢、匯總、分析數據。
Hive是為大數據批量處理而生的,Hive的出現解決了傳統的關系型資料庫(MySql、Oracle)在大數據處理上的瓶頸 。Hive 將執行計劃分成map->shuffle->rece->map->shuffle->rece…的模型。如果一個Query會被編譯成多輪MapRece,則會有更多的寫中間結果。由於MapRece執行框架本身的特點,過多的中間過程會增加整個Query的執行時間。在Hive的運行過程中,用戶只需要創建表,導入數據,編寫SQL分析語句即可。剩下的過程由Hive框架自動的完成。
Impala是對Hive的一個補充,可以實現高效的SQL查詢。使用Impala來實現SQL on Hadoop,用來進行大數據實時查詢分析。通過熟悉的傳統關系型資料庫的SQL風格來操作大數據,同時數據也是可以存儲到HDFS和HBase中的。Impala沒有再使用緩慢的Hive+MapRece批處理,而是通過使用與商用並行關系資料庫中類似的分布式查詢引擎(由Query Planner、Query Coordinator和Query Exec Engine三部分組成),可以直接從HDFS或HBase中用SELECT、JOIN和統計函數查詢數據,從而大大降低了延遲。Impala將整個查詢分成一執行計劃樹,而不是一連串的MapRece任務,相比Hive沒了MapRece啟動時間。
Hive 適合於長時間的批處理查詢分析,而Impala適合於實時互動式SQL查詢,Impala給數據人員提供了快速實驗,驗證想法的大數據分析工具,可以先使用Hive進行數據轉換處理,之後使用Impala在Hive處理好後的數據集上進行快速的數據分析。總的來說:Impala把執行計劃表現為一棵完整的執行計劃樹,可以更自然地分發執行計劃到各個Impalad執行查詢,而不用像Hive那樣把它組合成管道型的map->rece模式,以此保證Impala有更好的並發性和避免不必要的中間sort與shuffle。但是Impala不支持UDF,能處理的問題有一定的限制。
Spark擁有Hadoop MapRece所具有的特點,它將Job中間輸出結果保存在內存中,從而不需要讀取HDFS。Spark 啟用了內存分布數據集,除了能夠提供互動式查詢外,它還可以優化迭代工作負載。Spark 是在 Scala 語言中實現的,它將 Scala 用作其應用程序框架。與 Hadoop 不同,Spark 和 Scala 能夠緊密集成,其中的 Scala 可以像操作本地集合對象一樣輕松地操作分布式數據集。
Nutch 是一個開源Java 實現的搜索引擎。它提供了我們運行自己的搜索引擎所需的全部工具,包括全文搜索和Web爬蟲。
Solr用Java編寫、運行在Servlet容器(如Apache Tomcat或Jetty)的一個獨立的企業級搜索應用的全文搜索伺服器。它對外提供類似於Web-service的API介面,用戶可以通過http請求,向搜索引擎伺服器提交一定格式的XML文件,生成索引;也可以通過Http Get操作提出查找請求,並得到XML格式的返回結果。
Elasticsearch是一個開源的全文搜索引擎,基於Lucene的搜索伺服器,可以快速的儲存、搜索和分析海量的數據。設計用於雲計算中,能夠達到實時搜索,穩定,可靠,快速,安裝使用方便。
還涉及到一些機器學習語言,比如,Mahout主要目標是創建一些可伸縮的機器學習演算法,供開發人員在Apache的許可下免費使用;深度學習框架Caffe以及使用數據流圖進行數值計算的開源軟體庫TensorFlow等,常用的機器學習演算法比如,貝葉斯、邏輯回歸、決策樹、神經網路、協同過濾等。
五、數據可視化
對接一些BI平台,將分析得到的數據進行可視化,用於指導決策服務。主流的BI平台比如,國外的敏捷BI Tableau、Qlikview、PowrerBI等,國內的SmallBI和新興的網易有數(可點擊這里免費試用)等。
在上面的每一個階段,保障數據的安全是不可忽視的問題。
基於網路身份認證的協議Kerberos,用來在非安全網路中,對個人通信以安全的手段進行身份認證,它允許某實體在非安全網路環境下通信,向另一個實體以一種安全的方式證明自己的身份。
控制許可權的ranger是一個Hadoop集群許可權框架,提供操作、監控、管理復雜的數據許可權,它提供一個集中的管理機制,管理基於yarn的Hadoop生態圈的所有數據許可權。可以對Hadoop生態的組件如Hive,Hbase進行細粒度的數據訪問控制。通過操作Ranger控制台,管理員可以輕松的通過配置策略來控制用戶訪問HDFS文件夾、HDFS文件、資料庫、表、欄位許可權。這些策略可以為不同的用戶和組來設置,同時許可權可與hadoop無縫對接。
Ⅷ 大數據高並發系統架構實戰方案(LVS負載均衡、Nginx、共享存儲、海量數據、隊列緩存)
去51cto網上博客搜索看吧,也有很多類似的書籍
Ⅸ Java面試總結如何處理項目的高並發,大數據
這個很簡單,高並發有多種解決方法: 1、從代碼上分入手,必須得保證代碼沒有冗餘,不要有廢代碼; 2、從伺服器上入手,高並發一台伺服器並發量有限,我們可以採用多台伺服器來分擔壓力; 3、從存儲方便入手,像我們一般高並發但是數據卻可以不...
Ⅹ 大數據存儲的三種方式
不斷加密,倉庫存儲,備份服務-雲端。
不斷加密,隨著企業為保護資產全面開展工作,加密技術成為打擊網路威脅的可行途徑。將所有內容轉換為代碼,使用加密信息,只有收件人可以解碼。如果沒有其他的要求,則加密保護數據傳輸,增強在數字傳輸中有效地到達正確人群的機會。
倉庫儲存,大數據似乎難以管理,就像一個永無休止統計數據的復雜的漩渦。因此,將信息精簡到單一的公司位置似乎是明智的,這是一個倉庫,其中所有的數據和伺服器都可以被充分地規劃指定。
備份服務-雲端,雲存儲服務推動了數字化轉型,雲計算的應用越來越繁榮。數據在一個位置不再受到風險控制,並隨時隨地可以訪問,大型雲計算公司將會更多地訪問基本統計信息。數據可以在這些服務上進行備份,這意味著一次網路攻擊不會消除多年的業務增長和發展。最終,如果出現網路攻擊,雲端將以A遷移到B的方式提供獨一無二的服務。