MariaDB 5.5 在 Windows 下的性能测试
我们有很长时间没有发布过在 Windows 下的基准测试文章了，而 Windows 下的 MariaDB 包含一些专门做的改进，这些改进很多人并不知晓，因为我们自己也很少提及。本文的目的是向你展示 MariaDB 在 Windows 下的性能表现。
进行测试的机器包含2个CPU共8核的处理器（这是我手头上能找到最好的机器了）、10K SAS 磁盘（RAID1），使用 sysbench 0.4 测试单表共100万行记录。我通过网络来运行这个压力测试，并发的客户端从 4 到 4096。
这里是 OLTP-只读 吞吐量测试结果：
说明：
- 绝大多数的测试结果表明，MariaDB 的吞吐量比 MySQL 高出 10% 左右
- 在 4096 并发客户端时，MariaDB 的吞吐量是 MySQL 5.5 的 四倍多 476% (2382 vs 413 TPS).
很多人理所当然的认为吞吐量并不能代表数据库的整体性能表现。在 OLTP 的基准测试中，响应时间同样很重要，实际上它比吞吐量更加重要，这点我同意，因此，下面是查询的响应时间，意味着 95% 的事务都在指定的时间内处理完毕。
OLTP 只读响应时间
| 并发数 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256 | 512 | 1024 | 2048 | 4096 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MariaDB | 4.87 | 6.81 | 8.83 | 12.35 | 22.12 | 43.56 | 90.35 | 180.57 | 619.05 | 1003.88 | 1965.77 |
| MySQL | 4.86 | 7.14 | 9.96 | 16.21 | 37.39 | 101.33 | 238.89 | 499.63 | 971.07 | 2241.83 | 25215.29 |
上表中显示，MariaDB 5.5 不管是在吞吐量还是响应时间方面都是优于 MySQL 的。
但是，为什么 MariaDB 在 Windows 下的只读测试由于 MySQL 5.5 呢？二者基于同一个代码，表现应该也相同啊。这个问题的答案并不是 MariaDB 做了什么优化，也无关 XtraDB 和 InnoDB 的优劣。答案是 MariaDB threadpool. 这个线程池在 Windows 平台是默认启用的。
可是，为什么使用线程池就可以有如此好的性能呢？答案是 MariaDB 承担了通过调整线程池的大小并回调到对应的 Windows 本身的线程池，这在操作系统这一级别上相当于黑盒排序，因此能获取良好的性能。Windows 内置的线程池的核心，是自 NT 3.5 就有的技术，这是 Windows 专有的特性，运行在其上的服务器应该使用这种技术。要让这项技术运行良好的招数是：
- 不要让同一时间在同一个 CPU 上运行太多的线程，这样可减少上下文切换，这是提高吞吐量的最重要的因素
- 在完成的 LIFO 顺序中激活线程等待，热门的线程保持热门，可降低缓存失效
- 顺序处理 IO 完成，这是响应时间表现良好的因素
- 最后便是降低热锁的争用
由此，线程池是只读性能表现佳的主要因素。
下一个有趣的问题是在写操作上 MariaDB 表现是否一致。因此我们使用写模式来运行 sysbench 工具，也就是 update_non_index (每个查询对一个非索引的整数字段进行加值处理)。为了最大化写的吞吐量，我们设置了参数 innodb_flush_log_at_trx_commit 值为 0，每次日志的写入是每秒一次，而不是每次事务提交一次。
测试结果如下：
OLTP write-only (update_non_index/flush_log=0) 吞吐量:
这个结果看起来很棒，差别来源于多个因素，包括 XtraDB 的写性能、分组提交、线程池等都对这个结果会有影响。但我想 Windows 平台下的 MariaDB 的 asynchronous IO optimization (异步 IO 优化) 是最主要的因素。
在上述测试中，所有 IO 相关的参数和 InnoDB 参数都使用的是默认值，结果看起来太好了以至于让我们怀疑这是真的。我真的想通过调整为 innodb_io_capacity and/or innodb_write_io_threads 参数为 MySQL 带来更加的性能，有人知道该如何调整吗？
OLTP writeonly (update_non_index/flush_log=0) 响应时间, 95 percentile
| 并发数 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256 | 512 | 1024 | 2048 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MariaDB | 0.33 | 0.63 | 0.75 | 1.06 | 1.94 | 3.85 | 8.25 | 21.38 | 129.79 | 274.40 |
| MySQL | 0.32 | 0.61 | 0.73 | 1.61 | 7.62 | 26.82 | 96.45 | 219.29 | 661.19 | 2723.36 |
下面是对数据库的参数调整：
[mysqld]
sql-mode="NO_ENGINE_SUBSTITUTION"
back_log=500
user=root
port=3306
max_connections=4096
max_connect_errors=5000
max_prepared_stmt_count=50000
table_cache=2048
transaction_isolation=REPEATABLE-READ
loose-skip-external-locking
innodb_status_file=0
innodb_data_file_path=ibdata1:200M:autoextend
innodb_buffer_pool_size=1G
innodb_additional_mem_pool_size=20M
innodb_log_file_size=650M
innodb_log_buffer_size=100M
innodb_support_xa=0
innodb_doublewrite=0
innodb_flush_log_at_trx_commit=0
query-cache-size=0
query-cache-type=0
symbolic-links=0
skip-grant-tables