MySQL 查询缓存

一、什么是查询缓存？

MySQL 查询缓存是指将查询结果缓存到内存中，以便在后续相同的查询请求中可以直接从缓存中获取结果，而不需要再次执行查询语句。

查询缓存的存在可以提高系统的查询性能，尤其是对于一些频繁被执行的查询，可以大大减少查询的执行时间。

二、查询缓存的工作原理

当一个查询请求到达 MySQL 数据库时，MySQL 会首先检查该查询是否命中了查询缓存，如果命中了缓存，则直接返回缓存中的结果；如果没有命中缓存，则执行查询语句，并将查询结果存入缓存中，以供下一次的相同查询使用。

MySQL 查询缓存是基于 SQL 语句进行缓存的，即只有当两个查询的 SQL 语句完全相同时，才会命中缓存。如果两个查询的 SQL 语句即使相同，但使用的数据库、表或连接用户不同，也不会命中缓存。

查询缓存的命中需要满足一定的条件，包括：

查询缓存功能必须启用
查询语句的 SQL 语句文本完全相同
查询语句使用的数据库、表和字段以及连接用户必须完全相同
查询语句的结果没有被更新过

三、查询缓存的优缺点

优点

减少查询的执行时间：查询缓存可以将查询结果直接从内存中返回，避免了磁盘 IO 操作，可以大大提高查询速度。
降低系统负载：通过命中缓存，可以减少对数据库的实际查询操作，从而减轻了数据库系统的负载压力。

缺点

内存占用：查询缓存需要占用一定数量的内存来存储查询结果，如果系统的查询频率非常高，或者查询结果的大小较大，可能导致内存占用过高。
数据更新时的不一致性：当某个表的数据发生了更新操作后，该表中的缓存就会被清空，这样就会导致之前缓存的查询结果不一致。
查询缓存锁：当一个线程正在查询缓存中的数据时，其他线程无法对缓存进行更新，这样会导致并发性能下降。

四、查询缓存的配置

MySQL 的查询缓存功能是默认开启的，但需要根据实际情况进行合理的配置。

查询缓存的相关配置参数如下：

query_cache_type：该参数用于开启或关闭查询缓存功能。其取值范围为：0（关闭查询缓存）、1（开启查询缓存）和 2（开启查询缓存，并禁用结果的插入和更新）。
query_cache_size：该参数用于设置查询缓存使用的内存大小。默认值为 0，表示不使用查询缓存。可以根据实际情况调节该参数值，建议在 16MB 到 512MB 之间。
query_cache_limit：该参数用于设置一个查询结果的最大缓存大小。默认值为 1MB。
query_cache_min_res_unit：该参数用于设置每个查询结果的最小缓存单位。默认值为 4KB。
query_cache_strip_comments：该参数用于设置查询语句中的注释是否会影响查询缓存的匹配，取值范围为：0（不考虑注释内容）和 1（考虑注释内容）。
query_cache_wlock_invalidate：该参数用于设置是否缓存了写锁定的查询结果。
query_cache_limit：该参数用于设置查询结果的最大缓存大小。

五、查询缓存的实际应用

在实际的数据库应用中，查询缓存的使用需要注意以下几个方面：

查询缓存的命中率：MySQL 提供了相关的状态变量来监控缓存的命中情况，如 Qcache_hits（查询缓存的命中次数）和 Qcache_inserts（查询缓存的插入次数）等变量。
查询缓存的大小：可以通过查看 Qcache_free_memory（缓存中可用的内存大小）和 Qcache_total_blocks（缓存中的总块数）等状态变量来了解缓存的大小。
查询缓存的失效率：可以通过查看 Qcache_lowmem_prunes（因为缓存内存不足而导致的缓存失效次数）和 Qcache_not_cached（由于无法缓存而导致的查询失效次数）等状态变量来了解缓存的失效情况。

示例代码

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用查询缓存的功能：

-- 创建一个测试表
CREATE TABLE test_table (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(100)
) ENGINE=InnoDB;

-- 启用查询缓存
SET GLOBAL query_cache_type = 1;
SET GLOBAL query_cache_size = 16 * 1024 * 1024;

-- 执行查询，将结果缓存到查询缓存中
SELECT * FROM test_table WHERE id = 1;
SELECT * FROM test_table WHERE id = 1;

运行以上代码后，第二次执行的查询语句将直接从查询缓存中获取结果，而不再执行实际的查询操作。