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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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