RDS for MySQL是否支持开启查询缓存？

MySQL数据库缓存机制

MySQL数据库的缓存机制是提升数据库性能的重要手段之一，通过合理配置和使用查询缓存，可以显著降低CPU使用率、IOPS使用率，并减少查询响应时间，从而提高系统的吞吐量，本文将详细介绍RDS for MySQL中的查询缓存机制，包括其功能、原理、限制以及设置方法，并提供相关FAQs以解答常见问题。

一、功能和适用范围

1、功能

降低CPU使用率：通过缓存频繁执行的查询结果，减少解析和执行查询的次数，从而降低CPU的使用率。

降低IOPS使用率：在某些情况下，缓存可以减少对磁盘或存储系统的读写操作，从而降低IOPS（每秒输入/输出操作次数）的使用率。

减少查询响应时间：缓存命中时，可以直接返回结果集，无需重新解析和执行查询，从而减少查询响应时间。

提高系统吞吐量：由于减少了每次查询的处理时间，系统能够处理更多的请求，从而提高整体吞吐量。

2、适用范围

表数据修改不频繁：适用于数据更新较少的静态表，因为一旦表中的数据发生变化，查询缓存中相关的所有查询结果都会被清空。

查询重复度高：适合查询重复执行的场景，例如读取操作远多于写入操作的应用。

查询结果集小于1MB：默认情况下，查询缓存的最大结果集为1MB，超过此大小的查询结果不会被缓存。

需要注意的是，查询缓存并不一定在所有情况下都能带来性能提升，在查询数量大但重复查询很少的情况下，开启查询缓存可能会导致性能下降。

二、原理

RDS for MySQL对来自客户端的查询（SELECT语句）进行Hash计算，生成该查询的Hash值，通过这个Hash值在查询缓存中查找匹配的结果，如果找到匹配的结果（即缓存命中），则直接将结果集返回给客户端，无需重新解析和执行查询，如果没有找到匹配的结果（即缓存未命中），则执行查询并将结果集保存到查询缓存中，以便后续使用。

当查询涉及的任何一个表中的数据发生变化时，RDS for MySQL会将查询缓存中所有与该表相关的查询结果集全部释放（删除），以确保数据的一致性。

三、限制

1、查询一致性要求：查询必须严格一致（包括大小写、空格、使用的数据库、协议版本、字符集等），否则视为不同查询，无法命中缓存。

2、不缓存子查询结果集：仅缓存最终的查询结果集，不缓存查询中的子查询结果集。

3、不缓存特定类型的查询：包括存储函数、存储过程、触发器、事件中的查询；含有每次执行结果变化的函数（如NOW()、CURDATE()、LAST_INSERT_ID()、RAND()等）的查询；对系统数据库（如mysql、information_schema、performance_schema）表的查询；使用临时表的查询；产生告警（Warnings）的查询；Select … lock in share mode、Select … for update、Select * from … where autoincrement_col is NULL类型的查询；使用用户定义变量的查询；使用Hint SQL_NO_CACHE的查询。

四、设置

1、参数设置

query_cache_limit：查询缓存中可存放的单条查询最大结果集，默认为1MB；超过该大小的结果集不被缓存。

query_cache_size：查询缓存的大小。

query_cache_type：是否开启查询缓存功能，取值为0表示关闭查询缓存；取值为1表示开启查询缓存功能，但不缓存以SQL_NO_CACHE开头的查询；取值为2表示开启查询缓存功能，但仅缓存以SQL_CACHE开头的查询。

注意：修改query_cache_type需要重启实例。

2、开启与关闭

要开启查询缓存，需要确保query_cache_size大于0且query_cache_type设置为1或2。

要关闭查询缓存，可以将query_cache_size设置为0或将query_cache_type设置为0。

3、建议

query_cache_size不建议设置得过大，以免挤占实例其他内存结构的空间，并增加在缓存中搜索的开销，建议根据实例规格，初始值设置为10MB到100MB之间的值，并根据运行使用情况调整。

建议通过调整query_cache_size的值来开启或关闭查询缓存，因为修改query_cache_type参数需要重启实例才能生效。

查询缓存适用于特定的场景，建议在充分测试后再考虑开启，以避免引起性能下降或引入其他问题。

五、验证效果

可以通过以下SQL命令来获取查询缓存的使用状态：

SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Qca%';

返回的结果中包含以下字段：

Qcache_hits：查询缓存命中次数。

Qcache_inserts：将查询和结果集写入到查询缓存中的次数。

Qcache_not_cached：不可以缓存的查询次数。

Qcache_queries_in_cache：查询缓存中缓存的查询量。

六、FAQs

Q1: RDS for MySQL支持开启查询缓存吗？

A1: 是的，RDS for MySQL支持开启查询缓存，可以通过设置query_cache_size和query_cache_type参数来控制查询缓存的开启与关闭，当query_cache_size大于0且query_cache_type设置为1或2时，查询缓存功能将被启用。

Q2: 如何优化RDS for MySQL的查询缓存使用效果？

A2: 要优化RDS for MySQL的查询缓存使用效果，可以从以下几个方面入手：

根据实例规格和运行使用情况，合理设置query_cache_size的值，避免设置过大导致内存占用过多或过小导致缓存效果不佳。

确保查询的一致性，避免因查询条件不一致而导致缓存无法命中。

对于不适合使用查询缓存的查询类型（如包含子查询、存储函数、临时表等），明确指定不使用缓存（如使用SQL_NO_CACHE Hint）。

定期监控查询缓存的使用状态（如通过SHOW GLOBAL STATUS LIKE ‘Qca%’命令），根据监控结果调整缓存策略和参数设置。