阿里云面試官:如果是MySQL引起的CPU消耗過大,你會(huì)如何優(yōu)化?

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SQL專欄

SQL數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識(shí)匯總

SQL數(shù)據(jù)庫高級(jí)知識(shí)匯總

作者：jiaxin_12

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目錄

誰在消耗cpu?
禍?zhǔn)资钦l？

• 用戶
• IO等待
• 產(chǎn)生影響

如何減少CPU消耗？

• 減少等待
• 減少計(jì)算
• 升級(jí)cpu

誰在消耗CPU?

用戶+系統(tǒng)+IO等待+軟硬中斷+空閑

禍?zhǔn)资钦l？

用戶

用戶空間CPU消耗，各種邏輯運(yùn)算

正在進(jìn)行大量tps
函數(shù)/排序/類型轉(zhuǎn)化/邏輯IO訪問…

用戶空間消耗大量cpu，產(chǎn)生的系統(tǒng)調(diào)用是什么？那些函數(shù)使用了cpu周期？

IO等待

等待IO請(qǐng)求的完成

此時(shí)CPU實(shí)際上空閑

如vmstat中的wa 很高。但I(xiàn)O等待增加，wa也不一定會(huì)上升（請(qǐng)求I/O后等待響應(yīng)，但進(jìn)程從核上移開了）

產(chǎn)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(yīng)時(shí)間增加
• 慢查詢數(shù)增加
• 對(duì)mysql的并發(fā)陡增，也會(huì)產(chǎn)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(shù)（需平衡索引的正收益和維護(hù)開銷，空間換時(shí)間）提升IO處理能力加cache/加磁盤/SSD

減少計(jì)算

減少邏輯運(yùn)算量

• 避免使用函數(shù)，將運(yùn)算轉(zhuǎn)移至易擴(kuò)展的應(yīng)用服務(wù)器中
  如substr等字符運(yùn)算，dateadd/datesub等日期運(yùn)算，abs等數(shù)學(xué)函數(shù)

• 減少排序，利用索引取得有序數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換，使用合適類型并保證傳入?yún)?shù)類型與數(shù)據(jù)庫字段類型絕對(duì)一致
  如數(shù)字用tiny/int/bigint等，必需轉(zhuǎn)換的在傳入數(shù)據(jù)庫之前在應(yīng)用中轉(zhuǎn)好

• 簡單類型，盡量避免復(fù)雜類型，降低由于復(fù)雜類型帶來的附加運(yùn)算。更小的數(shù)據(jù)類型占用更少的磁盤、內(nèi)存、cpu緩存和cpu周期

• ….

減少邏輯IO量

• index，優(yōu)化索引，減少不必要的表掃描
  如增加索引，調(diào)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(dú)立表，非常頻繁的小字段冗余到“引用表”
• SQL，調(diào)整SQL寫法，充分利用現(xiàn)有索引，避免不必要的掃描，排序及其他操作
  如減少復(fù)雜join，減少order by，盡量union all，避免子查詢等
• 數(shù)據(jù)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(qǐng)求量（非數(shù)據(jù)庫本身）

• 適當(dāng)緩存，降低緩存數(shù)據(jù)粒度，對(duì)靜態(tài)并被頻繁請(qǐng)求的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)木彺?br style="font-size:inherit;color:inherit;" />如用戶信息，商品信息等
• 優(yōu)化實(shí)現(xiàn)，盡量去除不必要的重復(fù)請(qǐng)求
  如禁止同一頁面多次重復(fù)請(qǐng)求相同數(shù)據(jù)的問題，通過跨頁面參數(shù)傳遞減少訪問等
• 合理需求，評(píng)估需求產(chǎn)出比，對(duì)產(chǎn)出比極端底下的需求合理去除
• ….

升級(jí)cpu

若經(jīng)過減少計(jì)算和減少等待后還不能滿足需求，cpu利用率還高T_T

是時(shí)候拿出最后的殺手锏了，升級(jí)cpu，是選擇更快的cpu還是更多的cpu了？

• 低延遲（快速響應(yīng)），需要更快的cpu（每個(gè)查詢只能使用一個(gè)cpu）
• 高吞吐，同時(shí)運(yùn)行很多查詢語句，能從多個(gè)cpu處理查詢中收益

參考

《高性能MySQL》
《圖解性能優(yōu)化》
大部分整理自《MySQL Tuning For CPU Bottleneck》

——End——

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