MySQL的Query Cache原理分析

QueryCache(下面简称QC)是根据SQL语句来cache的。一个SQL查询若是以select开头，那么MySQL服务器将尝试对其使用QC。每一个Cache都是以SQL文本做为key来存的。

原理 
QueryCache(下面简称QC)是根据SQL语句来cache的。一个SQL查询若是以select开头，那么MySQL服务器将尝试对其使用QC。每一个Cache都是以SQL文本做为key来存的。在应用QC以前，SQL文本不会被做任何处理。也就是说，两个SQL语句，只要相差哪怕是一个字符（例如大小写不同；多一个空格等），那么这两个SQL将使用不一样的一个CACHE。 
不过SQL文本有可能会被客户端作一些处理。例如在官方的命令行客户端里，在发送SQL给服务器以前，会作以下处理：  

过滤全部注释  
去掉SQL文本先后的空格,TAB等字符。注意，是文本前面和后面的。中间的不会被去掉。  

下面的三条SQL里，由于SELECT大小写的关系，最后一条和其余两条在QC里确定是用的不同的存储位置。而第一条和第二条，区别在于后者有个注释，在不一样客户端，会有不同的结果。因此，保险起见，请尽可能不要使用动态的注释。在PHP的mysql扩展里，SQL的注释是不会被去掉的。也就是三条SQL会被存储在三个不一样的缓存里，虽然它们的结果都是同样的。  

select * FROM people where name='surfchen';  
select * FROM people where /*hey~*/name='surfchen';  
SELECT * FROM people where name='surfchen';  
目前只有select语句会被cache，其余相似show,use的语句则不会被cache。 

由于QC是如此前端，如此简单的一个缓存系统，因此若是一个表被更新，那么和这个表相关的SQL的全部QC都会被失效。假设一个联合查询里涉及到了表A和表B，若是表A或者表B的其中一个被更新（update或者delete），这个查询的QC将会失效。 

也就是说，若是一个表被频繁更新，那么就要考虑清楚到底是否应该对相关的一些SQL进行QC了。一个被频繁更新的表若是被应用了QC，可能会加剧数据库的负担，而不是减轻负担。我通常的作法是默认打开QC，而对一些涉及频繁更新的表的SQL语句加上SQL_NO_CACHE关键词来对其禁用CACHE。这样能够尽量避免没必要要的内存操做，尽量保持内存的连续性。 

那些查询很分散的SQL语句，也不该该使用QC。例如用来查询用户和密码的语句——“select pass from user where name='surfchen'”。这样的语句，在一个系统里，颇有可能只在一个用户登录的时候被使用。每一个用户的登录所用到的查询，都是不同的SQL文本，QC在这里就几乎不起做用了，由于缓存的数据几乎是不会被用到的，它们只会在内存里占地方。 

存储块 
在本节里“存储块”和“block”是同一个意思 
QC缓存一个查询结果的时候，通常状况下不是一次性地分配足够多的内存来缓存结果的。而是在查询结果得到的过程当中，逐块存储。当一个存储块被填满以后，一个新的存储块将会被建立，并分配内存（allocate）。单个存储块的内存分配大小经过query_cache_min_res_unit参数控制，默认为4KB。最后一个存储块，若是不能被所有利用，那么没使用的内存将会被释放。若是被缓存的结果很大，那么会可能会致使分配内存操做太频繁，系统系能也随之降低；而若是被缓存的结果都很小，那么可能会致使内存碎片过多，这些碎片若是过小，就颇有可能不能再被分配使用。 

除了查询结果须要存储块以外，每一个SQL文本也须要一个存储块，而涉及到的表也须要一个存储块（表的存储块是全部线程共享的，每一个表只须要一个存储块）。存储块总数量=查询结果数量*2+涉及的数据库表数量。也就是说，第一个缓存生成的时候，至少须要三个存储块：表信息存储块，SQL文本存储块，查询结果存储块。而第二个查询若是用的是同一个表，那么最少只须要两个存储块：SQL文本存储块，查询结果存储块。 

经过观察Qcache_queries_in_cache和Qcache_total_blocks能够知道平均每一个缓存结果占用的存储块。它们的比例若是接近1:2，则说明当前的query_cache_min_res_unit参数已经足够大了。若是Qcache_total_blocks比Qcache_queries_in_cache多不少，则须要增长query_cache_min_res_unit的大小。 

Qcache_queries_in_cache*query_cache_min_res_unit（sql文本和表信息所在的block占用的内存很小，能够忽略）若是远远大于query_cache_size-Qcache_free_memory，那么能够尝试减少query_cache_min_res_unit的值。 

调整大小 
若是Qcache_lowmem_prunes增加迅速，意味着不少缓存由于内存不够而被释放，而不是由于相关表被更新。尝试加大query_cache_size，尽可能使Qcache_lowmem_prunes零增加。  
启动参数 
show variables like 'query_cache%'能够看到这些信息。 
query_cache_limit:若是单个查询结果大于这个值，则不Cache  
query_cache_size:分配给QC的内存。若是设为0，则至关于禁用QC。要注意QC必须使用大约40KB来存储它的结构，若是设定小于40KB,则至关于禁用QC。QC存储的最小单位是1024 byte，因此若是你设定了一个不是1024的倍数的值，这个值会被四舍五入到最接近当前值的等于1024的倍数的值。  
query_cache_type:0 彻底禁止QC，不受SQL语句控制（另外可能要注意的是，即便这里禁用，上面一个参数所设定的内存大小仍是会被分配）；1启用QC，能够在SQL语句使用SQL_NO_CACHE禁用；2能够在SQL语句使用SQL_CACHE启用。  
query_cache_min_res_unit:每次给QC结果分配内存的大小  
状态 
show status like 'Qcache%'能够看到这些信息。 
Qcache_free_blocks:当一个表被更新以后，和它相关的cache blocks将被free。可是这个block依然可能存在队列中，除非是在队列的尾部。这些blocks将会被统计到这个值来。能够用FLUSH QUERY CACHE语句来清空free blocks。  
Qcache_free_memory:可用内存，若是很小，考虑增长query_cache_size  
Qcache_hits:自mysql进程启动起，cache的命中数量  
Qcache_inserts:自mysql进程启动起，被增长进QC的数量  
Qcache_lowmem_prunes:因为内存过少而致使QC被删除的条数。加大query_cache_size，尽量保持这个值0增加。  
Qcache_not_cached:自mysql进程启动起，没有被cache的只读查询数量（包括select,show,use,desc等）  
Qcache_queries_in_cache:当前被cache的SQL数量  
Qcache_total_blocks:在QC中的blocks数。一个query可能被多个blocks存储，而这几个blocks中的最后一个，未用满的内存将会被释放掉。例如一个QC结果要占6KB内存，若是query_cache_min_res_unit是4KB，则最后将会生成3个blocks，第一个block用来存储sql语句文本，这个不会被统计到query+cache_size里，第二个block为4KB，第三个block为2KB（先allocate4KB，而后释放多余的2KB）。每一个表，当第一个和它有关的SQL查询被CACHE的时候，会使用一个block来存储表信息。也就是说，block会被用在三处地方：表信息，SQL文本，查询结果。

转载：http://www.jb51.net/article/15179.htm