MySQL引起的CPU消耗過大

一、總結

一句話總結：

用戶+系統+IO等待+軟硬中斷+空閑

 

1、如何減少CPU消耗？

減少等待：減少IO量，提升IO處理能力

減少計算：減少邏輯運算量，減少邏輯IO量，減少query請求量（非數據庫本身）

 

 

 

二、MySQL引起的CPU消耗過大

轉自或參考：別怕！MySQL引起的CPU消耗過大，我有辦法
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU1NTEzMDAxNQ==&mid=2247484801&idx=1&sn=809706628864a0c90c67fd4fc8a5fbf3&chksm=fbd84871ccafc167b92245d2fe97fc352f3aafdcffb104e9f101d5cc0d4289ba7e3c99fde56f&scene=21#wechat_redirect

 

誰在消耗cpu?

用戶+系統+IO等待+軟硬中斷+空閑

 

 

 

 

禍首是誰？

用戶

用戶空間CPU消耗，各種邏輯運算

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么？那些函數使用了cpu周期？
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實際上空閑

如vmstat中的wa 很高。但IO等待增加，wa也不一定會上升（請求I/O后等待響應，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

吞吐量下降（tps）
查詢響應時間增加
慢查詢數增加
對mysql的並發陡增，也會產生上訴影響

 

 

如何減少CPU消耗？

減少等待

減少IO量

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

提升IO處理能力

加cache/加磁盤/SSD

 

 

減少計算

減少邏輯運算量

• 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

• 減少排序，利用索引取得有序數據或避免不必要排序
  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之前在應用中轉好

• 簡單類型，盡量避免復雜類型，降低由於復雜類型帶來的附加運算。更小的數據類型占用更少的磁盤、內存、cpu緩存和cpu周期

• ....

減少邏輯IO量

• index，優化索引，減少不必要的表掃描
  如增加索引，調整組合索引字段順序，去除選擇性很差的索引字段等等

• table，合理拆分，適度冗余
  如將很少使用的大字段拆分到獨立表，非常頻繁的小字段冗余到“引用表”

• SQL，調整SQL寫法，充分利用現有索引，避免不必要的掃描，排序及其他操作
  如減少復雜join，減少order by，盡量union all，避免子查詢等

• 數據類型，夠用就好，減少不必要使用大字段
  如tinyint夠用就別總是int，int夠用也別老bigint，date夠用也別總是timestamp

• ....

 

 

減少query請求量（非數據庫本身）

• 適當緩存，降低緩存數據粒度，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，盡量去除不必要的重復請求
  如禁止同一頁面多次重復請求相同數據的問題，通過跨頁面參數傳遞減少訪問等

• 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

• 若經過減少計算和減少等待后還不能滿足需求，cpu利用率還高T_T

• 是時候拿出最后的殺手鐧了，升級cpu，是選擇更快的cpu還是更多的cpu了？

• 低延遲（快速響應），需要更快的cpu（每個查詢只能使用一個cpu）

• 高吞吐，同時運行很多查詢語句，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》