sysbench使用utf8mb4測試：
在進一步測試的時候，我修改了/usr/share/sysbench/oltp_common.lua腳本的如下部分，使之在建立數據庫連接的時候執行"SET NAMES utf8mb4"（用途請參考https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/set-names.html），設置字符集為utf8mb4
function thread_init() drv = sysbench.sql.driver() con = drv:connect() con:query("SET NAMES utf8mb4")
照這樣設置之后，character_set_server && database characterset && table characterset && Client characterset 都是utf8mb4了。
測試結果顯示，my_ismbchar_utf8mb4和my_charpos_mb還是會消耗掉10%以上的CPU資源。而且，只要是character_set_server || table characterset || Client characterset的任何一個使用utf8mb4字符集，都會導致這個問題。
使用utf8字符集進行測試，也有類似的問題，只不過消耗CPU資源較多的函數是my_ismbchar_utf8和my_charpos_mb。
所以我對這篇博客進行更正，結論是：不是因為character_set_server, table characterset, Client characterset字符集設置不一致導致性能差異，而是因為MySQL5.7在使用utf8/utf8mb4字符集的時候會有很高的額外開銷。
但是，我們不能因為utf8有額外開銷就不用它，對吧？畢竟latin1不支持中文……
因為MySQL8開始默認字符集變成了utf8mb4，所以我也對MySQL 8.0.19進行了測試，結果顯示不存在這個問題；將字符集改成latin1進行測試，性能比utf8mb4並沒有提升……
----------------------------------------------------分割線。以下是2020.3.15日的原文，原標題是《MySQL字符集不一致導致性能下降25%，你敢信？》。以上是更新/更正的內容----------------------------------------------------
故事是這樣的：
我在對MySQL進行性能測試時，發現CPU使用率接近100%，其中80%us, 16%sys,3%wa，iostat發現磁盤iops2000以下，avgqu-sz不超過3，%util最高70%，看來瓶頸不在磁盤IO上面，而在CPU上。sys部分使用率有點高。
於是我果斷使用perf top查看，赫然排在前面的2個，是my_ismbchar_utf8mb4和my_charpos_mb。
my_ismbchar_utf8mb4顧名思義，很明顯是與字符集相關的；my_charpos_mb暫時不清楚。
經驗告訴我，這很不正常！通常來說，消耗CPU最多的應該是數據頁相關的操作才對啊。
我快速打開MySQL internal文檔搜索，沒找到有價值的信息。
哦，你想要知道這個故事的前情提要？抱歉，我剛剛只說了壓測，按照國際慣例，我這就貼出環境和版本信息：
硬件：8核16GB，200GB SSD，騰訊雲虛擬機 操作系統版本：CentOS release 6.9 (Final) MySQL版本：5.7.28-log MySQL Community Server (GPL)，二進制方式安裝 MySQL參數：innodb_buffer_pool_size = 10752M innodb_flush_log_at_trx_commit = 1 sync_binlog = 1 character-set-server = utf8mb4 sysbench版本：1.0.19 sysbench參數：sysbench /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua --tables=3 --table-size=1000000 --mysql-password=*** --mysql-user=root --mysql-socket=/usr/local/mysql5.7.28/mysql.sock --threads=128 --time=1800 run
server的字符集是utf8mb4，接下來檢查一下db和表的字符集吧：
嗯嗯，看起來一切都是那么的正常……
server, DB, table的字符集都一致，現在只剩下sysbench的嫌疑最大！
可是，要怎么檢查sysbench已經連接到MySQL的那些會話的字符集設置呢？
我的sysbench命令沒有顯式地指定字符集；show processlist沒有character_set_client信息，information_schema庫和mysql庫里面也沒有與character_set_client信息。
sysbench --help 也沒有字符集相關的選項和參數；https://github.com/akopytov/sysbench/blob/master/src/drivers/mysql/drv_mysql.c sysbench源碼中也沒有字符集相關的設置。
看來，sysbench連接MySQL的字符集設置，應該默認是latin1，應該是這里的字符集設置不一致導致的。
BUT，對於技術問題，我不能光靠猜測啊！我一定要刨根問底，查它個水落石出……
源碼：
吃CPU最多的是my_ismbchar_utf8mb4函數對吧？那就先到源碼中搜它：
在strings/ctype-utf8.c 中定義的：
static uint my_ismbchar_utf8mb4(const CHARSET_INFO *cs, const char *b, const char *e) { int res= my_valid_mbcharlen_utf8mb4(cs, (const uchar*)b, (const uchar*)e); return (res > 1) ? res : 0; }
它本身沒有復雜的邏輯，只是調用了my_valid_mbcharlen_utf8mb4，然后對返回值res 進行判斷，如果>1，就返回res，否則返回0。
行，那我再看看my_valid_mbcharlen_utf8mb4吧，
static int my_valid_mbcharlen_utf8mb4(const CHARSET_INFO *cs __attribute__((unused)), const uchar *s, const uchar *e) { uchar c; if (s >= e) return MY_CS_TOOSMALL; c= s[0]; if (c < 0xf0) return my_valid_mbcharlen_utf8mb3(s, e); if (c < 0xf5) { if (s + 4 > e) /* We need 4 characters */ return MY_CS_TOOSMALL4; /* 省略若干行…… */ if (!(IS_CONTINUATION_BYTE(s[1]) && IS_CONTINUATION_BYTE(s[2]) && IS_CONTINUATION_BYTE(s[3]) && (c >= 0xf1 || s[1] >= 0x90) && (c <= 0xf3 || s[1] <= 0x8F))) return MY_CS_ILSEQ; return 4; } return MY_CS_ILSEQ; }
這個函數對輸入的字符進行比對，判斷是utf8mb3還是utf8mb4。utf8mb3？以前沒聽說過啊！上知乎一搜，原來還有這么一段有趣的歷史 ☜
不過，僅僅看這個函數的代碼，是不會相信它居然會吃掉7%以上的CPU的。我也不信！
好吧，先做個perf record看看：
#第1步，查看mysqld進程的pid ps -ef | grep mysqld
#第2步，將mysqld進程相關的cpu-clock事件及調用堆棧記錄起來，默認保存在perf.data文件中 perf record -e cpu-clock -g -p 14345
#第3步，用perf script工具對perf.data進行解析 perf script -i perf.data &> perf.unfold
#第4步，下載一個集漂亮、強大於一身的工具： git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git
#第5步：將perf.unfold中的符號進行折疊 ./FlameGraph/stackcollapse-perf.pl perf.unfold &> perf.folded
#第6步，生成火焰圖 ./FlameGraph/flamegraph.pl perf.folded > perf.svg
效果就是這樣的↓ 可以看出，my_ismbchar_utf8mb4占比確實最高，達到了7.47%
去跟蹤調用堆棧，可以發現是在sql\sql_lex.cc中的get_text()函數中，調用了宏use_mb和my_ismbchar來檢查字符集。
這2個宏同樣都是調用ismbchar() - detects whether the given string is a multi-byte sequence。 utf8mb4中的mb，全稱就是multi-byte
static char *get_text(Lex_input_stream *lip, int pre_skip, int post_skip) { uchar c,sep; uint found_escape=0; const CHARSET_INFO *cs= lip->m_thd->charset(); lip->tok_bitmap= 0; sep= lip->yyGetLast(); // String should end with this while (! lip->eof()) { c= lip->yyGet(); lip->tok_bitmap|= c; { int l; if (use_mb(cs) && (l = my_ismbchar(cs, lip->get_ptr() -1, lip->get_end_of_query()))) { lip->skip_binary(l-1); continue; } } if (c == '\\' && !(lip->m_thd->variables.sql_mode & MODE_NO_BACKSLASH_ESCAPES)) { // Escaped character found_escape=1; if (lip->eof()) return 0; lip->yySkip(); } // 省略若干行…… } return 0; // unexpected end of query }
解決方法：
上面說了一大通，可能有點雲里霧里，抱歉哈，我能力有限，不能把它解釋得更通俗一些。
簡而言之，就是證明了確實是字符集不一致，導致MySQL在語法解析的時候，對每一個用戶輸入的字符（MySQL關鍵字除外），都要進行若干次字符集檢查，所以才會發生my_ismbchar_utf8mb4吃掉很多CPU資源這樣一個故事 。
要解決就很簡單啦：保持character_set_server && database characterset && table characterset && Client characterset一致！
我就是因為忽略了sysbench的字符集設置，所以才把自己給坑了。
既然sysbench沒有提供字符集相關的選項和參數，那我就把MySQL的字符集統一成latin1來測吧（也可以去修改sysbench的mysql driver源碼，讓它支持設置字符集，但是我不擅長C……）
最后總結：
調整字符集之前，QPS最高只能壓到73797，統一字符集之后，QPS達到了98272。 73797/98272*100%=75.09%
再來看看TPS，調整字符集之前，TPS最高只能壓到3689，統一字符集之后，TPS達到了3689。 73797/4913*100%=75.08%
多么痛的領悟……