MySQL性能优化和高可用架构实践

数字化转型开始从IT时代进入DT时代。面对大量的数据和业务，更多的公司意识到了数据价值的重要性，如何管理和利用好数据变得越来越重要。MySQL是开源数据库方向的典型代表，以MySQL为主的开源技术生态正变得越来越流行。它的发展历程见证了互联网的成长。

相对于成熟的商业数据库，MySQL缺乏高质量的技术文档，我在接触MySQL的过程中，也感觉市面上的相关图书还存在一些不足，基础运维工作（安装部署、备份恢复等）的内容比较多，而高可用架构设计和性能优化方面的图书比较少，技术人员也需要技能提高升级。

说到写书的缘由，我从国企大胆走出来，去了知名外企工作，从外企出来后也做过独立顾问和自由讲师。人到中年的时候，独自一人求职进互联网大厂做架构师，一路走来，才发现克服中年危机的秘诀就是十六个字“不忘初心，永不止步，锐意进取，砥砺前行”。虽然写书的过程着实是一件很辛苦的事情，但还是坚持了下来。写书就是一种记忆打卡，不但能提升自我，而且能够帮助到别人。关于本书

目前生产环境中主流的版本是MySQL5.7，本书知识结构主要包括MySQL5.7性能优化和高可用架构设计实践两方面。全书共13章，内容覆盖MySQL5.7数据库体系结构、InnoDB存储引擎、MySQL事务和锁、性能优化、服务器全面优化、性能监控、主从复制，以及PXC集群、MHA自动故障转移群集、MGR组复制、Keepalived 双主复制等高可用集群架构的设计与实践，还有针对海量数据进行分库分表和Mycat中间件介绍和实战操作。全书秉承“实践为主、理论够用”的原则，将实战操作融入各个知识点的讲解之中。

互联网公司里面几乎很少有公司不用MySQL，国内互联网巨头都在大规模使用MySQL。如果把MySQL比喻成数据库界的一条巨龙，则性能优化和高可用架构设计实践就是点睛之笔。本书将详细讲解 MySQL 5.7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。 本书分为13章，详解MySQL 5.7数据库体系结构，InnoDB存储引擎，MySQL事务和锁，性能优化，服务器全面优化、性能监控，以及MySQL主从复制、PXC、MHA、MGR、Keepalived 双主复制等高可用集群架构的设计与实践过程，并介绍海量数据分库分表和Mycat中间件的实战操作。 本书既适合有一定基础的 MySQL数据库学习者、MySQL数据库开发人员和 MySQL数据库管理人员阅读，同时也能作为高等院校和培训学校相关专业师生的参考用书。

宋立桓，IT资深技术专家、布道师，主要负责为企业客户提供顾问咨询、培训和方案设计服务。目前是腾讯云架构师，专注于云计算、大数据和人工智能，对区块链的相关技术也有深入的研究。著有图书《Cloudera Hadoop大数据平台实战指南》和《AI制胜：机器学习极简入门》。

第1章  MySQL架构介绍

1.1  MySQL简介

1.2  MySQL主流的分支版本

1.3  MySQL存储引擎

1.4  MySQL逻辑架构

1.5  MySQL物理文件体系结构

第2章  InnoDB存储引擎体系结构

2.1  缓冲池

2.2  change  buffer

2.3  自适应哈希索引

2.4  redo  log  buffer

2.5  double  write

2.6  InnoDB后台线程

2.6.1  InnoDB主线程

2.6.2  InnoDB后台I/O线程

2.6.3  InnoDB脏页刷新线程

2.6.4  InnoDB  purge线程

2.7  redo  log

2.8  undo  log

2.9  Query  Cache

第3章  MySQL事务和锁

3.1  MySQL事务概述

3.2  MySQL事务隔离级别

3.3  InnoDB的锁机制介绍

3.4  锁等待和死锁

3.4.1  锁等待

3.4.2  死锁

3.5  锁问题的监控

第4章  SQL语句性能优化

4.1  MySQL查询过程

4.2  创建高性能索引

4.2.1  索引的原理

4.2.2  聚集索引和辅助索引

4.2.3  Index  Condition  Pushdown

4.2.4  Multi-Range  Read  Optimization

4.2.5  Batched  Key  Access

4.3  慢SQL语句优化思路

4.3.1  抓取慢SQL语句

4.3.2  利用explain分析查询语句

4.3.3  利用show  profiles分析慢SQL语句

4.4  索引使用的原则及案例分析

4.4.1  索引使用的原则

4.4.2  没有使用到索引的案例分析

第5章  MySQL服务器全面优化

5.1  MySQL  5.7  InnoDB存储引擎增强特性

5.2  硬件层面优化

5.3  Linux操作系统层面优化

5.4  MySQL配置参数优化

5.5  MySQL设计规范

第6章  MySQL性能监控

6.1  监控图表的指导意义

6.2  Lepus数据库监控系统实战

6.2.1  Lepus数据库监控系统简介

6.2.2  Lepus数据库监控系统部署

6.2.3  监控MySQL服务器

6.2.4  Lepus慢查询分析平台

第7章  MySQL主从复制详解

7.1  主从复制的概念和用途

7.2  主从复制的原理及过程描述

7.3  主从复制的重点参数解析

7.4  主从复制的部署架构

7.5  异步复制

7.6  半同步复制

7.6.1  半同步复制概念和原理

7.6.2  半同步复制配置

7.7  GTID复制

7.7.1  GTID特性和复制原理介绍

7.7.2  GTID复制配置实战

7.8  多源复制

7.9  主从复制故障处理

7.10  主从延迟解决方案和并行复制

第8章  PXC高可用解决方案

8.1  PXC概述

8.2  PXC的实现原理

8.3  PXC集群的优缺点

8.4  PXC中的重要概念

8.5  PXC集群部署实战

8.6  PXC集群状态监控

8.7  PXC集群的适用场景和维护总结

第9章  基于MHA实现的MySQL自动故障转移集群

9.1  MHA简介

9.2  MHA原理

9.3  MHA的优缺点

9.4  MHA工具包的功能

9.5  MHA集群部署实战

第10章  MySQL  Group  Replication

10.1  MGR概述

10.2  MGR基本原理

10.3  MGR服务模式

10.3.1  单主模式

10.3.2  多主模式

10.4  MGR的注意事项

10.5  MGR部署实战

10.6  MGR的监控

10.7  MGR的主节点故障无感知切换

第11章  Keepalived 双主复制的高可用架构

11.1  Keepalived 双主架构介绍

11.2  Keepalived介绍

11.3  双主 Keepalived集群搭建

第12章  数据库分库分表与中间件介绍

12.1  关系数据库的架构演变

12.1.1  数据库读写分离

12.1.2  数据库垂直分库

12.1.3  数据库水平分库与水平分表

12.2  分库分表带来的影响

12.3  常见的分库分表中间件介绍

第13章  Mycat中间件详解

13.1  Mycat简介

13.2  Mycat核心概念

13.3  Mycat安装部署

13.4  Mycat配置文件详解

13.4.1  schema.xml

13.4.2  server.xml

13.4.3  rule.xml

13.5  Mycat分库分表实战

13.6  Mycat读写分离实战

互联网公司里面几乎很少有公司不用MySQL，国内互联网巨头都在大规模使用MySQL。如果把MySQL比喻成数据库界的一条巨龙，则性能优化和高可用架构设计实践就是点睛之笔。本书将详细讲解 MySQL 5.7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。 本书分为13章，详解MySQL 5.7数据库体系结构，InnoDB存储引擎，MySQL事务和锁，性能优化，服务器全面优化、性能监控，以及MySQL主从复制、PXC、MHA、MGR、Keepalived 双主复制等高可用集群架构的设计与实践过程，并介绍海量数据分库分表和Mycat中间件的实战操作。 本书既适合有一定基础的 MySQL数据库学习者、MySQL数据库开发人员和 MySQL数据库管理人员阅读，同时也能作为高等院校和培训学校相关专业师生的参考用书。

宋立桓，IT资深技术专家、布道师，主要负责为企业客户提供顾问咨询、培训和方案设计服务。目前是腾讯云架构师，专注于云计算、大数据和人工智能，对区块链的相关技术也有深入的研究。著有图书《Cloudera Hadoop大数据平台实战指南》和《AI制胜：机器学习极简入门》。