首发！阿里技术大牛最新耗时半个月整理出最全 MySQL 性能优化和高可用架构技术宝典，直接封神!

前言

大家好，我是了不起的程序猿。本篇为大家讲解 MySQL 高可用和性能优化。

众所周知，MySQL 是目前 IT 行业最流行的开放源代码的数据库管理系统之一，它同时也是一个支持多线程高并发多用户的关系型数据库管理系统。MySQL 数据库以其简单高效可靠的特点，在最近短短几年的时间就从一个名不见经传的数据库系统，变成一个在 IT 行业几乎是无人不知的开源数据库管理系统。从微型的嵌入式系统，到小型的 web 网站，至大型的企业级应用，到处都可见其身影的存在。

作为最流行的开源数据库软件之一，MySQL 数据库软件已经广为人知了。当前很火的 Facebook、腾讯、淘宝等大型网站都在使用 MySQL 的数据库。

互联网行业的多数业务场景有非常明显的特点：用户量大、引发数据容量大、并发高、业务复杂度适中。MySQL 数据库产品初期的定位就是 Web 应用的数据服务，发展到现在几乎所有互联网企业都使用 MySQL 数据库产品，有很多企业几乎都在使用 MySQL 提供的数据服务。本文将详细讲解 MySQL 高可用和性能优化技术，细致梳理思路，并与真实生产案例相结合，通过原理阐述到实战部署，帮助读者将所学知识点运用到实际工作中。话不多说，咱们先看看目录

目录

主要内容第 1 章 MySQL 架构介绍；MySQL 作为目前互联网工作的主流数据库，有着不容撼动的地位。DB-Engines 这个排名在业界引用得非常多，权威性也很高，排名前三依然是 Oracle、MySQL、Microsoft SQL Server。MySQL 是 20 世纪 90 年代出来的数据库，整个架构上吸取了其他数据库的一些优良特性，也去除了不好的地方，整个架构比较稳定、比较简洁。MySQL 的架构可以在多种不同的场景中应用，Facebook、Twitter、Google、腾讯、阿里等都在大量使用 MySQL 存储海量数据。

第 2 章 lnnoDB 存储引擎体系结构；从 MySQL 5.5 版本开始，InnoDB 是默认的表存储引擎，特点是支持事务、支持数据行锁、支持多版本并发 MVCC、支持外键。

第 3 章 MySQL 事务和锁；锁在计算机中是协调多个进程或线程并发访问某一资源的一种机制。在数据库中，除了传统的计算资源（CPU、RAM、I/O 等）争用之外，数据也是一种供许多用户共享访问的资源。数据库在进行并发访问的时候会自动对相应的对象进行加锁，以保证数据并发访问的一致性。InnoDB 存储引擎既支持行级锁，也支持表级锁，但默认情况下采用行级锁。

第 4 章 SQL 语句性能优化；说起 SQL 语句性能优化，相信所有人都了解一些简单的技巧：不使用 SELECT *、不使用 NULL 字段、合理地使用索引、为字段选择恰当的数据类型等。你是否真的理解这些优化技巧？是否理解其背后的工作原理？本章从理论和实战角度出发，讲解这些优化建议背后的原理。

第 5 章 MySQL 服务器全面优化；绝大多数使用 Linux 操作系统的大中型互联网网站都在使用 MySQL 作为后端的数据库服务，所以如何优化 MySQL 服务器是我们要研究的。现在 MySQL 5.7 版本对于多核 CPU、固态硬盘、锁机制有着更好的优化。另外，MySQL 5.7 版本对优化器提升了很多，比如 MySQL 5.7 的 in 语句子查询能够使用 index range scan 方式，Union all 不再产生临时表，排序效率上也有所提升。我们从 MySQL 5.7 版本的存储引擎增强，硬件、操作系统、配置参数优化、设计规范优化几个层面来全面优化 MySQL 服务器。

第 6 章 MySQL 性能监控；MySQL 被越来越多的企业接受。随着企业发展，MySQL 存储数据日益膨胀，性能分析、监控预警显得非常重要。在某些场景下，通常会部署一套 MySQL 监控/图形工具，然后根据 MySQL 监控面板提供的信息来执行进一步的调优。

第 7 章 MySQL 主从复制详解；MySQL 的主从复制功能是构建基于 MySQL 数据库的高可用、高性能的应用程序基础，既能用于分担主数据库的读负载，也为高可用 HA 等工作提供了更多的支持。主从复制是指数据可以从一个 MySQL 数据库服务器主节点复制到另外一个或多个 MySQL 数据库服务器从节点。主从复制可以用于数据实时备份、读写分离、高可用 HA 等企业场景中。

第 8 章 PXC 高可用解决方案；Percona 公司的 Percona XtraDB Cluster（简称 PXC）是基于 Galera 协议 的 MySQL 高 可 用 性 集 群 架 构 ， 集 成 了 Percona Server 和 PerconaXtraBackup，同时采用了 Codership Galera 库。Percona Xtradb Cluster 在原 MySQL 代码上通过 Galera 包将不同的 MySQL 实例连接起来，实现了 multi-master 的集群架构。它可以实现多个 MySQL 节点间的数据同步复制以及读写，不但可以保障数据库的服务高可用，而且保证整个集群所有数据的强一致性，满足 CAP 理论中的一致性（Consistency）和可用性（Availability）。

第 9 章基于 MHA 实现的 MySQL 自动故障转移集群；MHA（Master High Avaliability）是由日本的一位工程师采用 Perl 语言编写的一个脚本管理工具，是一款开源的 MySQL 高可用解决方案软件，能在 MySQL 主从复制的基础上实现自动化主服务器故障转移，目前在 MySQL 高可用方面是一个相对成熟的解决方案。在 MySQL 故障切换过程中，MHA 能做到在 30 秒之内自动完成数据库的故障切换操作，并且在进行故障切换的过程中能在最大程度上保证数据的一致性，以达到真正意义上的高可用。

第 10 章 MySQL Group Replication；MySQL Group Replication（MGR）是 MySQL 官方于 2016 年 12 月推出的一个全新的高可用的解决方案。MGR 被认为是继 Oracle Database RAC 之后又一个“真正”的集群，也是 MySQL 官方基于组复制概念并充分参考 MariaDB Galera Cluster 和 Percona XtraDB Cluster 结合而来的新的高可用集群架构。它是官方推出的一种基于 Paxos 协议的状态机复制，彻底解决了基于传统的异步复制和半同步复制中数据一致性问题无法保证的情况，让 MySQL 数据库打开互联网金融行业的大门。

第 11 章 Keepalived+双主复制的高可用架构；双主复制配合 Keepalived 这种 MySQL 高可用架构设计也是基于 MySQL 的主从复制原理，而 Keepalived 使用 VIP，并利用 Keepalived 自带的服务监控功能和自定义脚本来实现 master 主服务器故障自动切换。这套 MySQL 双主复制+Keepalived 架构其实可以适用于各种业务，是一种简单、便捷的高可用方案。

第 12 章数据库分库分表与中间件介绍；大型网站用户数和数据库规模急剧上升，关系型数据库常见的性能瓶颈主要体现在两点：一是大量的并发读写操作，导致单库出现负载压力过大；二是单表存储数据量过大，导致查询效率低下。这时常见的做法便是对数据库实施分库分表即 Sharding 改造来应对海量数据和高并发对数据库的冲击，与此同时，支持分库分表并且对业务开发透明的数据库中间件也大行其道。

第 13 章 Mycat 中间件详解；由于真正的数据库需要存储引擎，而 Mycat 并没有存储引擎，因此它并不是完全意义上的分布式数据库系统，可以更贴切地说成是数据库的中间件，就是介于数据库与应用之间进行数据处理与交互的中间服务。传统的访问数据库是直接连接数据库，创建数据库实例，根据需求对数据库中的数据进行增删查改。但是，当我们使用 Mycat 后，其实直接连接的是 Mycat，通过 Mycat 对真正的数据库进行操作，在 Mycat 上我们可以做一些分表分库等操作，达到我们对数据库的可扩展要求。

这份【MySQL 性能优化和高可用架构实践】文档共有 263 页

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