主键乱序插入对Innodb性能的影响

在平时的mysql文档学习中我们经常会看到这么一句话

MySQL tries to leave space so that future inserts do not incur un-necessary page splits (and thus higher IO cost). In an "ideal" world, MySQL tries to keep the index pages at 15/16-th full, but depending on insert order, this fill factor can be as low as 1/2

大致含义就是当我们按照索引顺序插入时,page的填充率能达到15/16 , 而乱序插入时只能到略大于 1/2 的填充率。

那么这个说法是否正确呢?是否有相应的理论依据呢?

本文将通过一些测试来验证这个观点的真伪。

测试数据准备

简介: 顺序数据通过sysbench --oltp-table-size = 8000000 生成,然后通过order by rand() 生成乱序数据。

mysql> desc sbtest;
+-------+------------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra          |
+-------+------------------+------+-----+---------+----------------+
| id    | int(10) unsigned | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| k     | int(10) unsigned | NO   | MUL | 0       |                |
| c     | char(120)        | NO   |     |         |                |
| pad   | char(60)         | NO   |     |         |                |
+-------+------------------+------+-----+---------+----------------+

  

#顺序文件<BR>mysql> select * from sbtest into outfile '/xfs/mysql3311/order.txt' ;<BR>#乱序文件
mysql> select b.* from rand_num a left join sbtest b on a.id = b.id into outfile '/xfs/mysql3311/random-order.txt';

  

文件load 性能测试

从结果可以很明显的看出 53sec vs 719sec,加载速度慢了12倍之多。

通过B-tree的原理我们也可以知道,乱序插入时Innodb需要不停的申请新的page,并且进行tree的重新分布,导致插入速度变慢。

CREATE TABLE `sbtest_order` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `k` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',
  `c` char(120) NOT NULL DEFAULT '',
  `pad` char(60) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

mysql> load data infile '/xfs/mysql3311/order.txt' into table sbtest_order;
Query OK, 8000000 rows affected (53.23 sec)
Records: 8000000
Deleted: 0 Skipped: 0 Warnings: 0

 

  

CREATE TABLE `sbtest_rand` (
  `id` int(10) unsigned NOT
NULL AUTO_INCREMENT,
  `k` int(10) unsigned NOT
NULL DEFAULT '0',
  `c` char(120) NOT
NULL DEFAULT '',
  `pad` char(60) NOT
NULL DEFAULT '',
  PRIMARY
KEY
(`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT
CHARSET=utf8;

mysql> load data infile '/xfs/mysql3311/random-order.txt' into table
sbtest_random;

Query OK, 8000000 rows affected (11 min 59.09 sec)
Records: 8000000
Deleted: 0 Skipped: 0 Warnings: 0

  

页面填充率

通过xtrabackup的附带功能查看数据文件,可以知道page填充率。

从下文标红的数据可以看到:

  • 顺序的page填充率= 92% = 15/16
  • 乱序的page填充率= 65% = 10/16

基本和理论值一致

shell> xtrabackup --defaults-file=/usr/local/mysql3311/my.cnf --stats
--tables="sbtest[.]sbtest_order*"
--datadir=/xfs/mysql3311

<INDEX STATISTICS>
table: sbtest/sbtest_order, index: PRIMARY,
space id: 11, root page: 3, zip size: 0
estimated statistics in
dictionary:
key vals: 8000079, leaf pages: 109590, size pages: 109696
real
statistics:
level 2 pages: pages=1, data=1196 bytes, data/pages=7%
level 1
pages: pages=92,
data=1424670 bytes, data/pages=94%
leaf pages: recs=8000000, pages=109590,
data=1664000000 bytes, data/pages=92%

shell> xtrabackup --defaults-file=/usr/local/mysql3311/my.cnf --stats
--tables="sbtest[.]sbtest_random*"
--datadir=/xfs/mysql3311
<INDEX STATISTICS>
table:
sbtest/sbtest_random, index: PRIMARY, space id: 12, root page: 3, zip size:
0
estimated statistics in dictionary:
key vals: 8916256, leaf pages:
155403, size pages: 177920
real statistics:
level 2 pages: pages=1,
data=2899 bytes, data/pages=17%
level 1 pages: pages=223, data=2020239 bytes,
data/pages=55%
leaf pages: recs=8000000, pages=155403, data=1664000000 bytes,
data/pages=65%

查询性能测试:

使用8并发的sysbench进行OLTP测试,查看两种方式的性能差异。

  • TPQ:3078 vs 2803      约10%性能损耗
  • Res:2.75ms vs 3.85ms  约40%性能损耗
  • Data Size:1.8G vs 2.8G  1.5倍的空间损耗

sysbench --num-threads=8 --max-time=60 --max-requests=9999999 --test=oltp
--oltp-table-size=8000000 --mysql-socket=/xfs/mysql3311/mysql.sock
--mysql-user=root --mysql-password=password --mysql-table-engine=innodb --oltp-table-name=sbtest_order  
run

transactions: 184697 (3078.18 per
sec
.)
deadlocks: 0 (0.00 per sec.)
read/write requests:
3509243 (58485.34 per sec.)
other operations: 369394 (6156.35 per sec.)

approx. 95 percentile: 2.75ms

sysbench --num-threads=8 --max-time=60 --max-requests=9999999 --test=oltp
--oltp-table-size=8000000 --mysql-socket=/xfs/mysql3311/mysql.sock
--mysql-user=root --mysql-password=password --mysql-table-engine=innodb --oltp-table-name=sbtest_random  
run

transactions: 168213 (2803.44 per
sec.
)
deadlocks: 0 (0.00 per sec.)
read/write requests:
3196047 (53265.34 per sec.)
other operations: 336426 (5606.88 per sec.)

approx. 95 percentile:
3.85ms

总结

通过测试可以看出,按照主键的顺序插入可以带来10%的TPS提升,并能减少50%的空间浪费。

在平时的开发过程中,如果没有特别的业务需要,应该尽可能的使用自增列作为主键。

主键乱序插入对Innodb性能的影响的更多相关文章

  1. InnoDB的主键选择与插入优化

    索引的存放方式MyISAM和InnoDB存储引擎在MySQL中,不同存储引擎对索引的实现方式是不同的,总结下MyISAM和InnoDB两个存储引擎的索引实现方式.MyISAM引擎使用B+Tree作为索 ...

  2. SQLServer 自增主键创建, 指定自增主键列值插入数据,插入主键

    http://blog.csdn.net/zh2qiang/article/details/5323981 SQLServer 中含自增主键的表,通常不能直接指定ID值插入,可以采用以下方法插入. 1 ...

  3. Phoenix表和索引分区数对插入和查询性能的影响

    1. 概述 1.1 HBase概述 HBase由master节点和region server节点组成.在100-105集群上,100和101是master节点,102-105是region serve ...

  4. MyBatis魔法堂:Insert操作详解(返回主键、批量插入)

    一.前言    数据库操作怎能少了INSERT操作呢?下面记录MyBatis关于INSERT操作的笔记,以便日后查阅. 二. insert元素 属性详解   其属性如下: parameterType  ...

  5. MyBatis :Insert (返回主键、批量插入)

    一.前言    数据库操作怎能少了INSERT操作呢?下面记录MyBatis关于INSERT操作的笔记,以便日后查阅. 二.insert元素 属性详解   其属性如下: parameterType , ...

  6. MySQL数据表中有自增长主键时如何插入数据

    原文链接:https://blog.csdn.net/RuobaiMEN/article/details/79794199 MySQL数据库表中有自增主键ID,当用SQL插入语句中插入语句带有ID列值 ...

  7. Mysql EF 触发器生成主键id 存储区更新、插入或删除语句影响到了意外的行数(0)。实体在加载后可能被修改或删除。刷新 ObjectStateManager 项 ;System.Data.Entity.Infrastructure.DbUpdateConcurrencyException

    http://stackoverflow.com/questions/24725261/how-to-use-a-custom-identity-column-in-sql-with-entity-f ...

  8. 关于前台主键输入错误对后台hibernate方法的影响

    由于前台输入时开始不小心打错了主键为value=“${conf_id}”/ 导致后台得到的主键不是数字“1”而是“1/”所以到后台就算是进的updata方法结果运行的却是添加方法 原因可能是传入的对象 ...

  9. sql server中主键列的插入问题

    仅当使用了列列表并且 IDENTITY_INSERT 为 ON 时,才能为表'dbo.t_test'中的标识列指定显式值. SET IDENTITY_INSERT dbo.t_test ON ,'c' ...

随机推荐

  1. FTP下载时连接正常获取不到数据

    今天项目中要下载快钱的对账单,快钱对账单文件的FTP服务器是Unix系统,connectServer方法中已连接成功,reply code:220. 但是问题是download方法中的ftpClien ...

  2. php字符的替换,截取,指定查找

    <?php/** * Created by 郭鹏. * User: msi * Date: 2017/9/27 * Time: 14:17 *///随机数生成器echo rand();echo ...

  3. SpringMVC学习笔记(二)

    一.导航 复杂类型的参数绑定 校验 异常处理 图片上传 json交互 拦截器 二.复杂类型参数绑定 ①.包装类型的pojo参数绑定 使用场景:实现商品查询条件传入. 实现方法:>通过添加Http ...

  4. Element-ui Theme浅析

    一.浅析 1.采用BEM方式管理类名 B:block,模块,一个块是一个独立的实体,块可以包含其它块,名字单词间用-连接:如一个搜索块: E:element,元素,一个元素是块的一部分,具有某种功能, ...

  5. RobotFramework自动化测试框架-移动手机自动化测试Click Element关键字的使用

    Click Element关键字用来模拟点击APP界面上的一个元素,该关键字接收一个参数[ locator ] ,这里的locator指的是界面元素的定位方式. 示例1:使用Click Element ...

  6. 非对称加密RSA的C#实现

    1.对称加密算法 对称加密是最快速.最简单的一种加密方式,加密(encryption)与解密(decryption)用的是同样的密钥(secret key). 对称加密有很多种算法,由于它效率很高,所 ...

  7. Cmder 软件中修改λ符号方法

    以前的版本 网上都有,我就不介绍了,  只介绍现在的 1. 打开Cmder软件安装位置 2. 打开vendor文件夹 profile.ps1文件 3. 找到第77行  Write-Host " ...

  8. 【转】Python正则表达式指南

    1. 正则表达式基础 1.1. 简单介绍 正则表达式并不是Python的一部分.正则表达式是用于处理字符串的强大工具,拥有自己独特的语法以及一个独立的处理引擎,效率上可能不如str自带的方法,但功能十 ...

  9. 一步使你的asp.net网站在手机浏览器上全屏显示

    首先要加入下面的代码: <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, ...

  10. C#解析XML详解(XPath以及带命名空间NameSpace)

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <bookstore> <book> < ...