sql
2020-03-08 22:33:41

阿里云面试官:如果是MySQL引起的CPU消耗过大,你会如何优化?

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作者: Java知音 来源: Java知音

作者:jiaxin_12

cnblogs.com/YangJiaXin/p/10933458.html

目录

谁在消耗cpu?
祸首是谁?

  • 用户

  • IO等待

  • 产生影响

如何减少CPU消耗?

  • 减少等待

  • 减少计算

  • 升级cpu

谁在消耗cpu?

用户+系统+IO等待+软硬中断+空闲

祸首是谁?

用户

用户空间CPU消耗,各种逻辑运算

正在进行大量tps
函数/排序/类型转化/逻辑IO访问…

用户空间消耗大量cpu,产生的系统调用是什么?那些函数使用了cpu周期?

IO等待

等待IO请求的完成

此时CPU实际上空闲

如vmstat中的wa 很高。但IO等待增加,wa也不一定会上升(请求I/O后等待响应,但进程从核上移开了)

产生影响

用户和IO等待消耗了大部分cpu

  • 吞吐量下降(tps)

  • 查询响应时间增加

  • 慢查询数增加

  • 对mysql的并发陡增,也会产生上诉影响

如何减少CPU消耗?

减少等待

减少IO量

SQL/index,使用合适的索引减少扫描的行数(需平衡索引的正收益和维护开销,空间换时间)

提升IO处理能力

加cache/加磁盘/SSD

减少计算

减少逻辑运算量

  • 避免使用函数 ,将运算转移至易扩展的应用服务器中
    如substr等字符运算,dateadd/datesub等日期运算,abs等数学函数

  • 减少排序 ,利用索引取得有序数据或避免不必要排序
    如union all代替 union,order by 索引字段等

  • 禁止类型转换 ,使用合适类型并保证传入参数类型与数据库字段类型绝对一致
    如数字用tiny/int/bigint等,必需转换的在传入数据库之前在应用中转好

  • 简单类型 ,尽量避免复杂类型,降低由于复杂类型带来的附加运算。更小的数据类型占用更少的磁盘、内存、cpu缓存和cpu周期

  • ….

减少逻辑IO量

  • index ,优化索引,减少不必要的表扫描
    如增加索引,调整组合索引字段顺序,去除选择性很差的索引字段等等

  • table ,合理拆分,适度冗余
    如将很少使用的大字段拆分到独立表,非常频繁的小字段冗余到“引用表”

  • SQL ,调整SQL写法,充分利用现有索引,避免不必要的扫描,排序及其他操作
    如减少复杂join,减少order by,尽量union all,避免子查询等

  • 数据类型 ,够用就好,减少不必要使用大字段
    如tinyint够用就别总是int,int够用也别老bigint,date够用也别总是timestamp

  • ….

减少query请求量(非数据库本身)**

  • 适当缓存 ,降低缓存数据粒度,对静态并被频繁请求的数据进行适当的缓存
    如用户信息,商品信息等

  • 优化实现 ,尽量去除不必要的重复请求
    如禁止同一页面多次重复请求相同数据的问题,通过跨页面参数传递减少访问等

  • 合理需求 ,评估需求产出比,对产出比极端底下的需求合理去除

  • ….

升级cpu

若经过减少计算和减少等待后还不能满足需求,cpu利用率还高T_T

是时候拿出最后的杀手锏了,升级cpu,是选择更快的cpu还是更多的cpu了?

  • 低延迟 (快速响应),需要更快的cpu(每个查询只能使用一个cpu)

  • 高吞吐 ,同时运行很多查询语句,能从多个cpu处理查询中收益

参考

《高性能MySQL》
《图解性能优化》
大部分整理自《MySQL Tuning For CPU Bottleneck》

PS: 如本文对您有疑惑,可加QQ:1752338621 进行讨论。

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