数据库作为一个大型的并发存储系统，其内部设计极其复杂，开发者在使用数据库时，面临着可用性、可靠性、性能、安全、扩展性等多重挑战，这就使得数据库的使用具有较高的技术门槛。一般大型团队都会雇佣专职的DBA来维护数据库的日常运行，指导开发者建立正确的使用姿势，但是对于一般的中小型团队，受限于人力成本，这种模式难以实现。随着DevOps理念的流行，开发者开始更多的参与和承担数据库的运维工作，其中就包括对数据库的定期巡检。
对数据库定期进行健康检查是数据库日常维护的重要环节，通过检查数据库的各项运行指标，评估系统的运行风险，提前将风险消灭在摇篮中，能够有效提高数据库服务的质量，今天我们就来聊聊开发者如何对数据库进行健康检查。
数据库的健康检查涉及索引设计、容量规划、服务安全、参数配置、用户访问、集群复制6个方面。
索引设计
合理的索引设计能够有效加速数据库的访问，提高查询的执行效率，减少用户查询对服务端的资源消耗。但是不合理的、低效的、冗余的甚至无效的索引不仅无法起到加速查询的效果，反而会影响数据库的插入、更新性能，甚至是数据库的高可用方案能否生效。
- 主键索引缺失： 由于MySQL默认存储引擎InnoDB（MySQL 5.6版本 以上）使用的是聚簇索引表设计，这就要求所有的表必须包含一个主键，所有的数据记录按照主键次序构建B+树。如果用户在创建表时显式指定主键，则数据库会使用用户指定的主键构建B+树，但是如果用户没有显式指定主键，同时也没有创建任何唯一键索引，InnoDB为了确保每张表至少包含一个主键，则默认会为用户生成一个“隐含主键”，该主键对用户不可见，甚至对于MySQL Server层的binlog也不可见。binlog是连接MySQL主从复制节点的纽带，所有主节点的更新都是通过binlog传递给从节点的，一旦binlog中没有更新记录的主键ID，这就会导致基于Row格式的binlog在从节点执行时，无法唯一确定一条记录，只能通过全表扫描来进行匹配，大幅降低了从机的执行效率，造成复制延迟。如果是高可用故障切换的从节点，会导致切换的时间大幅增加，甚至会导致高可用机制失效。如果是实现读写分离的只读从节点，则会导致应用读到的数据可能是很久以前的旧数据。所以我们建议使用InnoDB存储引擎的MySQL用户在创建表时，必须显式指定主键。
- 主键索引与业务相关：如果用户在创建表时指定的主键与业务相关，可能会被频繁的更新，这样会引起MySQL数据库的InnoDB存储引擎进行频繁的节点合并和分裂，造成大量额外的系统IO开销，影响数据库的插入和更新性能。我们推荐开发者在创建表时指定与业务无关的自增字段作为主键，这样不仅会提高按时间序插入的性能（顺序写入硬盘），同时也可以提高按插入时间范围检索的查询效率。
- 冗余索引：如果一个索引涉及的字段属性包含另外一个索引涉及的字段属性，同时两个索引字段顺序一致，且两个索引的首字段属性相同，则可以认为涉及字段少的索引为冗余索引。在MySQL 5.7推出sys库之前，我们可以通过percona的工具pt-duplicate-key-checker来完成对冗余索引的检查，在MySQL 5.7中，我们可以通过sys库schema_redundant_indexes表来完成。
- 低效索引：索引的作用在于通过索引，查询能够扫描更少的记录。数据库中的记录在索引字段区分度越高，扫描的记录数就越少，执行的效率就越高。如果数据库表中的记录在索引字段区分度不大，索引对记录的筛选结果就不明显，索引就无法起到加速查询的作用。通过数据库记录在索引字段的区分度，我们可以衡量索引的执行效率。MySQL系统库mysql库下，innodb_index_stats表的stat_value字段，记录了某张表在某个索引的不同取值的记录个数，innodb_table_stats表的n_rows字段记录了某张表的总记录数，二者相除，即可得到数据库记录在某个索引的区分度，越接近1，表示区分度越高，低于0.1，则说明区分度较差，开发者应该重新评估SQL语句涉及的字段，选择区分度高的多个字段创建索引，通过运行下面的SQL语句，就可以计算每张表的索引区分度。