誰(shuí)在消耗cpu?

用戶(hù)+系統(tǒng)+IO等待+軟硬中斷+空閑

禍?zhǔn)资钦l(shuí)？

用戶(hù)

用戶(hù)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(lèi)型轉(zhuǎn)化/邏輯IO訪(fǎng)問(wèn)…

用戶(hù)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(kāi)了）

產(chǎn)生影響

用戶(hù)和IO等待消耗了大部分cpu

• 吞吐量下降（tps）
• 查詢(xún)響應(yīng)時(shí)間增加
• 慢查詢(xún)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I(mǎi)O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(kāi)銷(xiāo)，空間換時(shí)間）

  提升IO處理能力

  加cache/加磁盤(pán)/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(lèi)型轉(zhuǎn)換，使用合適類(lèi)型并保證傳入?yún)?shù)類(lèi)型與數(shù)據(jù)庫(kù)字段類(lèi)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(kù)之前在應(yīng)用中轉(zhuǎn)好
  • 簡(jiǎn)單類(lèi)型，盡量避免復(fù)雜類(lèi)型，降低由于復(fù)雜類(lèi)型帶來(lái)的附加運(yùn)算。更小的數(shù)據(jù)類(lèi)型占用更少的磁盤(pán)、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(xiě)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?gòu)?fù)雜join，減少order by，盡量union all，避免子查詢(xún)等
    • 數(shù)據(jù)類(lèi)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(kù)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?如用戶(hù)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(yè)面多次重復(fù)請(qǐng)求相同數(shù)據(jù)的問(wèn)題，通過(guò)跨頁(yè)面參數(shù)傳遞減少訪(fǎng)問(wèn)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(guò)減少計(jì)算和減少等待后還不能滿(mǎn)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(xún)只能使用一個(gè)cpu）
  • 高吞吐，同時(shí)運(yùn)行很多查詢(xún)語(yǔ)句，能從多個(gè)cpu處理查詢(xún)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》

  原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/-rVZd1S8lCmQ2cYG2fMJTQ

  轉(zhuǎn)自：DevOps技術(shù)棧