Come svuotare la cache di MySQL: le migliori pratiche per i tipi di cache specifici della versione

1. Introduzione

MySQL è un database rappresentativo utilizzato da molti servizi web e sistemi in tutto il mondo. Per migliorare le prestazioni e ridurre il carico del server, MySQL offre diversi meccanismi di caching. Tuttavia, in ambienti di sviluppo o di produzione, potresti incontrare problemi come “dati più recenti non riflessi a causa della cache” o “la cache vecchia ostacola quando si modificano impostazioni o si esegue il debug”.

In tali scenari, l’operazione di “pulizia (cancellazione o reimpostazione) della cache di MySQL” diventa utile. Ad esempio, quando vuoi confermare immediatamente gli aggiornamenti dei dati in un ambiente di test, cancellare tutte le cache prima di fare uno snapshot o reimpostare forzatamente la cache residua non voluta, questa operazione è molto efficace.

In questo articolo spiegheremo in modo chiaro, per chi è interessato a “mysql cache clear”, come cancellare ogni tipo di cache. Copriremo inoltre le differenze nelle specifiche della cache in base alla versione di MySQL, le precauzioni operative e le domande frequenti con le relative soluzioni.

Comprendendo appieno il meccanismo della cache e i metodi di pulizia, sarai in grado di utilizzare MySQL in modo più stabile ed efficiente.

2. Architettura della cache per versione di MySQL

Le funzioni di caching di MySQL differiscono in modo significativo per contenuto e comportamento a seconda della versione. In particolare, tra MySQL 5.7 e versioni precedenti e MySQL 8.0 e successive, la filosofia di progettazione del caching è cambiata. Qui organizziamo i principali tipi di cache comunemente usati in MySQL e le differenze per versione.

2.1 Query Cache (MySQL 5.7 e versioni precedenti)

Nelle versioni di MySQL precedenti alla 5.7, era standard una funzione chiamata “Query Cache”. Questo meccanismo memorizza le istruzioni SELECT eseguite e i loro set di risultati in memoria, e quando arriva la stessa query restituisce rapidamente il risultato. È efficace per servizi web semplici, ma in ambienti con molti aggiornamenti di dati la cache viene invalidata frequentemente e può invece causare una degradazione delle prestazioni.

2.2 InnoDB Buffer Pool (MySQL 5.5 in poi → 8.0)

Da MySQL 5.5 in poi, e in particolare in MySQL 8.0, il “InnoDB Buffer Pool” è diventato la funzione di caching principale. Questo meccanismo consente al motore di archiviazione InnoDB di mantenere i dati e le informazioni sugli indici in memoria, riducendo l’I/O su disco e accelerando le prestazioni. A differenza della query cache, il buffer pool memorizza in cache i dati a livello di tabella o riga, quindi è possibile prevedere prestazioni stabili anche in sistemi di grandi dimensioni o con aggiornamenti frequenti.

3. Table Cache e altre cache

Inoltre, MySQL dispone di più cache come “table cache (table_open_cache)”, “thread cache”, “user-variable cache”. In particolare, la “table cache” svolge un ruolo nell’efficiente gestione delle tabelle frequentemente accessibili e viene utilizzata in tutte le versioni.

2.4 Riepilogo delle specifiche della cache per versione

• MySQL 5.7 e versioni precedenti : Query Cache + InnoDB Buffer + Table Cache
• MySQL 8.0 e successive : Query Cache discontinua, InnoDB Buffer Pool come principale, Table Cache continua

Pertanto, poiché i tipi e i ruoli della cache cambiano a seconda della versione di MySQL, è importante conoscere le misure appropriate per la versione che si sta utilizzando.

3. Come cancellare la Query Cache (per MySQL 5.7 e versioni precedenti)

Se stai usando MySQL 5.7 o versioni precedenti, la funzionalità “Query Cache” è spesso abilitata. In questa sezione spieghiamo in dettaglio il meccanismo della query cache, i metodi per cancellarla e le precauzioni.

3.1 Cos’è la Query Cache?

La Query Cache memorizza le istruzioni SELECT e i loro set di risultati in memoria e restituisce i risultati istantaneamente quando la stessa query viene eseguita di nuovo. È efficace per siti web che si riferiscono a molti dati statici o a piccole applicazioni, ma in ambienti con frequenti aggiornamenti di dati l’utilità della cache diminuisce, quindi è necessaria cautela.

3.2 Comandi per cancellare la Query Cache

Per cancellare la query cache vengono principalmente utilizzati i seguenti due comandi.

• RESET QUERY CACHE; Cancella tutte le voci nella cache delle query. Se vuoi eliminare completamente l’influenza della cache, questo è efficace.
• FLUSH QUERY CACHE; Cancella solo le voci nella cache che sono “non utilizzate”. Adatto quando vuoi pulire solo le voci vecchie già invalidato.

3.3 Come eseguire i comandi

Dal client MySQL o dallo strumento di gestione (come phpMyAdmin), esegui i comandi come segue:

RESET QUERY CACHE;

O

FLUSH QUERY CACHE;

Potrebbero essere necessari privilegi di amministratore, quindi se ottieni un errore di permesso esegui nuovamente con privilegi di amministratore (ad esempio root).

3.4 Precauzioni e migliori pratiche

• La cancellazione della cache delle query influisce sull’intero server, quindi procedi con cautela negli ambienti di produzione.
• Quando la cache viene cancellata, le prestazioni possono peggiorare temporaneamente.
• In MySQL 8.0 e versioni successive la funzione di cache delle query è stata abolita, quindi questi comandi non possono essere utilizzati.

Cancellando efficacemente la cache delle query puoi prevenire effetti indesiderati della cache, abilitare la riflessione dei dati più recenti e verificare il comportamento in modo accurato.

4. Pulizia della cache delle tabelle e delle cache correlate

MySQL dispone di varie funzioni di caching oltre alla cache delle query. In particolare la “cache delle tabelle” viene utilizzata per gestire in modo efficiente le tabelle che vengono frequentemente accessibili. Questo capitolo spiega come pulire la cache delle tabelle e le cache correlate.

4.1 Cos’è la cache delle tabelle?

La cache delle tabelle (table_open_cache) è un meccanismo con cui MySQL mantiene le tabelle aperte internamente e evita il sovraccarico di leggere dal disco ogni volta che avviene un accesso. Migliora le prestazioni quando ci sono molti accessi concorrenti da parte di più utenti o applicazioni.

4.2 Come pulire la cache delle tabelle

Per pulire la cache delle tabelle, si utilizza principalmente il comando FLUSH TABLES.

FLUSH TABLES;

Eseguendo questo comando si chiudono tutte le tabelle aperte, e se necessario verranno riaperte. Questo ripristina il contenuto della cache delle tabelle, aiutando quindi quando le definizioni delle tabelle cambiano o si verificano problemi correlati alla cache.

4.3 Pulizia di altre cache correlate

In MySQL sono disponibili comandi per pulire varie cache diverse dalla cache delle tabelle. Ad esempio:

• FLUSH TABLES WITH READ LOCK; Chiude tutte le tabelle e le blocca per l’uso nei backup, ecc.
• FLUSH PRIVILEGES; Cancella la cache delle informazioni utente/privilegi per riflettere immediatamente le modifiche ai privilegi.
• FLUSH STATUS; Ripristina le informazioni statistiche di varie variabili di stato (visualizzabili tramite SHOW STATUS, ecc.).

4.4 Pulizia di più cache contemporaneamente

Poiché i comandi di pulizia differiscono per tipo di cache, se vuoi ripristinare più cache contemporaneamente, esegui ogni comando in sequenza. Ad esempio, in un ambiente di sviluppo o di test in cui vuoi “ripristinare tutte le cache contemporaneamente”:

FLUSH TABLES;
RESET QUERY CACHE;

Utilizza questo tipo di combinazione (※ Nota: in MySQL 8.0 o versioni successive RESET QUERY CACHE non può essere utilizzato).

4.5 Precauzioni

• La pulizia della cache delle tabelle può influire temporaneamente sulle prestazioni nei sistemi con molte tabelle aperte.
• Per gli ambienti di produzione esegui solo dopo aver verificato l’ambito di influenza.
• Alcuni comandi potrebbero non essere eseguiti a seconda dei privilegi. Se appaiono errori, riesegui come utente con i privilegi appropriati.

Pulendo correttamente la cache delle tabelle e le cache correlate puoi rendere più stabile l’operazione di MySQL e facilitare la risoluzione dei problemi.

5. Come “pulire” il buffer pool InnoDB (per MySQL 8.0 e versioni successive)

Da MySQL 8.0 in poi la funzionalità di cache delle query è stata rimossa, e il buffer pool InnoDB assume il ruolo centrale per la memorizzazione nella cache. Tuttavia, a differenza della cache delle query, il buffer pool InnoDB non può essere “pulito” con un singolo comando. Questo capitolo spiega approcci e precauzioni per pulire o ripristinare efficacemente il buffer pool InnoDB.

5.1 Cos’è il buffer pool InnoDB?

Il buffer pool InnoDB memorizza nella cache i dati delle tabelle, gli indici e le pagine di dati frequentemente accessibili in memoria, riducendo l’I/O del disco e consentendo prestazioni più rapide. In MySQL 8.0 questo buffer pool è un componente chiave delle prestazioni.

5.2 Metodi e Alternative per la Pulizia del Buffer Pool

Il Buffer Pool di InnoDB non fornisce un comando standard per “pulirlo” direttamente. I principali metodi sono i seguenti:

• Riavvio del server MySQL: interrompendo e riavviando il server si inizializzano effettivamente i contenuti del buffer pool, ottenendo una pulizia completa. Tuttavia, negli ambienti di produzione questa operazione richiede attenzione.
• Modifica temporanea della dimensione del buffer pool: riducendo l’impostazione innodb_buffer_pool_size, riavviando MySQL, poi riportandola al valore originale e riavviando nuovamente, è possibile anche inizializzare il buffer pool.
• Flush delle pagine individuali del buffer pool: con il comando seguente è possibile scrivere su disco le pagine modificate (dirty pages) dal buffer pool, ma ciò non pulisce completamente la cache stessa.

  FLUSH TABLES;

5.3 Esempio di Pulizia del Buffer Pool in Pratica

Ad esempio, quando si desidera pulire il buffer pool in un ambiente di test, eseguire i seguenti passaggi:

1. Arrestare il server MySQL
2. Regolare innodb_buffer_pool_size (se necessario)
3. Avviare il server MySQL

Questo reimposta il buffer pool di memoria e porta a uno stato in cui tutte le informazioni di cache vengono rimosse.

5.4 Precauzioni e Suggerimenti Operativi

• L’inizializzazione del buffer pool (tramite riavvio del server) comporta un temporaneo downtime del servizio. Negli ambienti di produzione è essenziale una pianificazione avanzata e comunicazioni anticipate.
• Immediatamente dopo la pulizia del buffer pool, l’accesso al disco aumenta e le prestazioni possono degradare temporaneamente. Fare particolare attenzione nei sistemi ad alto traffico.
• Se il riavvio è impossibile, preparare un ambiente di test o sviluppo separato e svolgere lì i lavori di verifica in sicurezza.

Comprendendo approfonditamente il funzionamento del Buffer Pool di InnoDB e eseguendo operazioni di pulizia o reset al momento opportuno, è possibile ottenere operazioni stabili anche negli ambienti MySQL 8.0 e successivi.

6. Controllo della Cache con Strumenti di Terze Parti

La gestione della cache in MySQL diventa più efficiente e visibile non solo con comandi standard ma anche utilizzando vari strumenti o utilità di terze parti. Qui presentiamo strumenti rappresentativi e esempi di utilizzo.

6.1 Monitoraggio e Ottimizzazione della Cache con MySQLTuner

“MySQLTuner” è un noto strumento diagnostico che analizza lo stato di un server MySQL e fornisce automaticamente consigli per il miglioramento delle prestazioni. Presenta inoltre lo stato di utilizzo delle cache (query cache, buffer pool di InnoDB, cache delle tabelle, ecc.) e fornisce suggerimenti per impostazioni ottimali.

Passi di utilizzo per MySQLTuner:

1. Installare MySQLTuner sul server (distribuito come script Perl).
2. Eseguire il seguente comando per la diagnosi.

   perl mysqltuner.pl

3. Il risultato dell’esecuzione visualizza elementi diagnostici come “Query cache” e “InnoDB Buffer Pool”, e fornisce raccomandazioni su aggiustamenti di parametri o sulla disabilitazione di funzionalità di cache non necessarie.

6.2 Utilizzo di Percona Toolkit

“Percona Toolkit” è una suite di strumenti utili per l’operazione e l’analisi delle prestazioni di MySQL. Ad esempio, può generare report con un singolo comando sullo stato del buffer pool o sull’utilizzo della cache delle tabelle, rendendo comodo comprendere le situazioni in operazioni su larga scala.

6.3 Esempi di Strumenti di Monitoraggio / Visualizzazione

• phpMyAdmin · MySQL Workbench: questi strumenti di gestione consentono inoltre di visualizzare gli stati correnti della cache ed eseguire alcuni comandi FLUSH da un’interfaccia grafica. Sono facili da usare per i principianti e adatti al monitoraggio dello stato o al controllo minimo della cache.
• Zabbix o Prometheus: è possibile visualizzare in tempo reale l’utilizzo della memoria dei server o del buffer pool di InnoDB, monitorare il comportamento della cache e la pressione delle risorse, rilevare anomalie in anticipo e impostare avvisi automatici.

6.4 Precauzioni Quando si Utilizzano Strumenti di Terze Parti

• L’esecuzione dello strumento può richiedere privilegi di amministratore o privilegi specifici dell’utente MySQL.
• L’uso di strumenti nell’ambiente di produzione è consigliato solo dopo averli testati in un ambiente di staging.
• Alcuni strumenti possono aumentare temporaneamente il carico del server, quindi considera di eseguirli durante le ore di bassa affluenza o di basso utilizzo.

Con un uso abile di strumenti di terze parti, puoi visualizzare lo stato della cache di MySQL e eseguire operazioni di pulizia o ottimizzazione al momento giusto.

7. Rischi e Precauzioni

Pulire la cache di MySQL è molto utile, ma se fatto al momento sbagliato o nel modo sbagliato, può causare problemi imprevisti o degrado delle prestazioni. In questo capitolo spieghiamo i rischi e le precauzioni che devi conoscere quando esegui la pulizia della cache.

7.1 Impatto sulle Prestazioni

Pulire la cache può causare un picco di carico del server dopo l’operazione. In particolare, quando vengono puliti grandi cache come il pool di buffer InnoDB o la cache delle tabelle, tutti i dati in memoria vengono persi, quindi si verifica un I/O su disco per ogni richiesta, il che può rallentare significativamente i tempi di risposta.

7.2 Attenzione negli Ambienti di Produzione

Quando si esegue la pulizia della cache su un sistema in uso attivo, è particolarmente necessario prestare attenzione. Eseguire l’operazione durante le ore di alto traffico può influire sulle prestazioni dell’intero sistema, causando interruzioni del servizio o ritardi nelle risposte. In produzione è necessario eseguire test adeguati, preparazione e considerare in anticipo tempi e backup.

7.3 Considerazioni per Aggiornamenti dei Dati e Integrità

Il momento in cui si pulisce la cache può causare comportamenti imprevisti dell’applicazione o incoerenze nei dati. Ad esempio, se si pulisce la cache durante le modifiche alla struttura delle tabelle o durante l’elaborazione batch, i risultati delle query o la logica dell’applicazione possono comportarsi in modo imprevisto.

7.4 Evita Pulizie di Cache Inutili

È da evitare una mentalità di “puliamo la cache comunque”. La cache di MySQL è originariamente progettata per ridurre il carico del server e velocizzare l’elaborazione. Pulizie frequenti possono invece causare instabilità delle prestazioni. Concentrati su “pulire solo quando necessario”.

7.5 Considerazioni su Privilegi e Sicurezza

I comandi o l’uso dello strumento per pulire la cache richiedono privilegi sufficienti. Eseguire come utente con privilegi completi senza cautela può influire su altre impostazioni importanti o sui dati, quindi dovresti lavorare con un utente a privilegi minimi, registrare la cronologia delle esecuzioni e considerare anche la sicurezza.

Comprendendo questi rischi e precauzioni sarai in grado di eseguire operazioni di pulizia della cache in modo sicuro ed efficiente, mantenendo così le prestazioni stabili e il corretto funzionamento di MySQL.

8. Sommario delle Procedure (Tabella di Riferimento Rapido)

Qui riassumiamo le procedure di pulizia della cache di MySQL introdotte finora per tipo di cache e versione in una tabella di riferimento rapido. Questo ti aiuta a identificare rapidamente i comandi e gli scopi per l’operazione effettiva o la risoluzione dei problemi.

Spiegazione Rapida:

• RESET QUERY CACHE; Ripristina tutta la cache delle query (solo MySQL 5.7 e versioni precedenti).
• FLUSH QUERY CACHE; Elimina solo la cache delle query inutilizzate e invalidata.
• FLUSH TABLES; Chiude tutte le tabelle aperte una volta e ripristina la cache delle tabelle.
• FLUSH PRIVILEGES; Utilizza quando vuoi riflettere immediatamente le modifiche ai privilegi degli utenti.
• FLUSH STATUS; Ripristina varie statistiche di stato. Utile per l’analisi delle prestazioni.
• Initializing InnoDB Buffer Pool Ottenuto indirettamente con il riavvio del server o modificando innodb_buffer_pool_size (MySQL 8.0 e versioni successive).

Utilizzando questa tabella puoi decidere rapidamente la procedura di pulizia della cache corretta in base alla versione e allo scopo nel tuo ambiente.

9. FAQ (Domande Frequenti)

Qui raccogliamo le domande frequentemente poste da ingegneri sul campo e operatori riguardo alla pulizia della cache di MySQL, insieme alle risposte. Utilizza questo come riferimento durante l’operazione effettiva.

Q1. La Cache delle Query e il Pool di Buffer InnoDB sono la stessa cosa?

A. No, sono meccanismi diversi. Il Query Cache memorizza i set di risultati delle query SQL, mentre il InnoDB Buffer Pool contiene i dati delle tabelle, gli indici e così via in memoria. Poiché il loro utilizzo e i loro meccanismi sono completamente diversi, non dovrebbero essere confusi.

Q2. Quanto diminuisce le prestazioni dopo aver svuotato la cache?

A. Le prestazioni diminuiscono temporaneamente. In particolare, negli ambienti con cache di grandi dimensioni, l’accesso al disco aumenta durante la prima esecuzione della query e il tempo di risposta può diminuire in modo significativo. Tuttavia, le prestazioni si riprendono gradualmente man mano che la cache viene ricostruita.

Q3. È sicuro svuotare la cache in un ambiente di produzione?

A. In genere non è consigliato. Svuotare la cache in produzione può influire direttamente sulle prestazioni e sulla stabilità del servizio, quindi è essenziale un adeguato test, preparazione e regolazione dei tempi. Se devi procedere, non dimenticare di annunciare e fare un backup prima dell’esecuzione.

Q4. Posso abilitare il Query Cache in MySQL 8.0?

A. No. In MySQL 8.0 la funzionalità Query Cache è stata completamente rimossa. Se vuoi utilizzare il Query Cache, devi usare MySQL 5.7 o versioni precedenti.

Q5. È possibile svuotare la cache nei servizi cloud come AWS RDS o Cloud SQL?

A. È possibile, ma i comandi o i privilegi di operazione disponibili differiscono per servizio. Ad esempio, in RDS alcuni comandi FLUSH o le operazioni di riavvio del server possono essere limitati, quindi consulta la documentazione ufficiale o le linee guida della console di gestione quando lavori.

Q6. C’è un modo per svuotare automaticamente la cache?

A. È possibile utilizzare script shell o cron job per eseguire periodicamente i comandi FLUSH. Tuttavia, svuotare frequentemente la cache non è consigliato. Usalo solo nei momenti necessari o durante la manutenzione.

Fare riferimento a questa FAQ ti consente di affrontare preoccupazioni o dubbi in anticipo e rendere le operazioni di svuotamento della cache MySQL più affidabili.

10. Conclusioni e Migliori Pratiche

Svuotare la cache MySQL è un’operazione essenziale negli ambienti di sviluppo o di produzione. In questo articolo abbiamo trattato i tipi di cache per versione MySQL, i metodi per svuotarle, le precauzioni e le domande frequenti. Infine, riassumiamo le migliori pratiche.

10.1 Utilizza attivamente lo svuotamento della cache negli ambienti di test

Durante i test, la verifica o il debug, spesso si desidera rimuovere l’influenza della cache e confermare il “comportamento reale”. Utilizza i comandi di svuotamento della cache secondo necessità per aumentare la riproducibilità e l’accuratezza della conferma del comportamento.

10.2 Esegui operazioni cautelative negli ambienti di produzione

Svuotare la cache negli ambienti di produzione può avere un grande impatto sulle prestazioni e sulla stabilità del servizio. Prima dell’esecuzione valuta sempre l’ambito dell’impatto, i tempi, avvisa le parti interessate e esegui un backup. Evita di svuotare la cache in modo indiscriminato; concentrati su “esegui solo quando davvero necessario”.

10.3 Comprendi correttamente le versioni e i tipi di cache

Le funzioni di caching di MySQL variano per versione, quindi è importante comprendere accuratamente quali cache e metodi di svuotamento si applicano al tuo ambiente. Inoltre, poiché i comandi e l’impatto differiscono per tipo di cache, seleziona la procedura ottimale in base al caso d’uso.

10.4 Sfrutta strumenti di terze parti e strumenti di monitoraggio

Strumenti come MySQLTuner o Percona Toolkit consentono una valutazione oggettiva dello stato del server e dei tassi di utilizzo della cache. Utilizza la visualizzazione e l’automazione per supportare operazioni avanzate e la risoluzione preventiva dei problemi.

10.5 Riepilogo

Se esegui lo svuotamento della cache MySQL in modo appropriato, supporterà notevolmente l’operazione stabile, la risoluzione dei problemi e il miglioramento delle prestazioni del tuo database. Usa questo articolo come riferimento, applica i metodi adatti al tuo ambiente e all’uso, e punta a operazioni di sistema di qualità superiore.