数据库MySQL引起的CPU消耗过大，你会如何优化？

【金融特辑】光大银行科技部DBA女神带你从0到1揭秘MGR

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 
  数据库（Database），简而言之可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。 所谓“数据库”系以一定方式储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。一个数据库由多个表空间（Tablespace）构成。