MySQL 如何優化cpu消耗

目錄

• 誰在消耗cpu?
• 禍首是誰？
  • 用戶
  • IO等待
  • 產生影響
• 如何減小CPU消耗？
  • 減小等待
  • 減小計算
  • 升級cpu

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誰在消耗cpu?

用戶+系統+IO等待+軟硬中斷+空閒

禍首是誰？

用戶

用戶空間CPU消耗，各類邏輯運算

正在進行大量tps
函數/排序/類型轉化/邏輯IO訪問...

用戶空間消耗大量cpu，產生的系統調用是什麼？那些函數使用了cpu週期？
參考
Linux 性能優化解析
MySQL 幾種調式分析利器

IO等待

等待IO請求的完成

此時CPU實際上空閒

如vmstat中的wa 很高。但IO等待增長，wa也不必定會上升（請求I/O後等待響應，但進程從核上移開了）

產生影響

用戶和IO等待消耗了大部分cpu

吞吐量降低（tps）
查詢響應時間增長
慢查詢數增長
對mysql的併發陡增，也會產生上訴影響

如何減小CPU消耗？

減小等待

減小IO量

SQL/index，使用合適的索引減小掃描的行數（需平衡索引的正收益和維護開銷，空間換時間）

提高IO處理能力

加cache/加磁盤/SSD

減小計算

減小邏輯運算量

• 避免使用函數，將運算轉移至易擴展的應用服務器中
  如substr等字符運算，dateadd/datesub等日期運算，abs等數學函數
• 減小排序，利用索引取得有序數據或避免沒必要要排序
  如union all代替 union，order by 索引字段等
• 禁止類型轉換，使用合適類型並保證傳入參數類型與數據庫字段類型絕對一致
  如數字用tiny/int/bigint等，必需轉換的在傳入數據庫以前在應用中轉好
• 簡單類型，儘可能避免複雜類型，下降因爲複雜類型帶來的附加運算。更小的數據類型佔用更少的磁盤、內存、cpu緩存和cpu週期
• ....

減小邏輯IO量

• index，優化索引，減小沒必要要的表掃描
  如增長索引，調整組合索引字段順序，去除選擇性不好的索引字段等等

• table，合理拆分，適度冗餘
  如將不多使用的大字段拆分到獨立表，很是頻繁的小字段冗餘到「引用表」
• SQL，調整SQL寫法，充分利用現有索引，避免沒必要要的掃描，排序及其餘操做
  如減小複雜join，減小order by，儘可能union all，避免子查詢等
• 數據類型，夠用就好，減小沒必要要使用大字段
  如tinyint夠用就別老是int，int夠用也別老bigint，date夠用也別老是timestamp

• ....

減小query請求量（非數據庫自己）

• 適當緩存，下降緩存數據粒度，對靜態並被頻繁請求的數據進行適當的緩存
  如用戶信息，商品信息等
• 優化實現，儘可能去除沒必要要的重複請求
  如禁止同一頁面屢次重複請求相同數據的問題，經過跨頁面參數傳遞減小訪問等
• 合理需求，評估需求產出比，對產出比極端底下的需求合理去除
• ....

升級cpu

• 若通過減小計算和減小等待後還不能知足需求，cpu利用率還高T_T

• 是時候拿出最後的殺手鐗了，升級cpu，是選擇更快的cpu仍是更多的cpu了？

  • 低延遲（快速響應），須要更快的cpu（每一個查詢只能使用一個cpu）
  • 高吞吐，同時運行不少查詢語句，能從多個cpu處理查詢中收益

參考
《高性能MySQL》
《圖解性能優化》
大部分整理自《MySQL Tuning For CPU Bottleneck》