面试官：如果MySQL引起CPU消耗过大，你会怎么优化？

r囧r小猫 2022-10-12 01:49 9阅读 0赞

## 谁在消耗cpu? ##

用户+系统+IO等待+软硬中断+空闲

![ef7f0c588e72c58918267b413a042a55.png][] 谁消耗了我的cpu? ![df3f8e9c320e65096d0b48798d9c35a5.png][] 谁在消耗cpu?

## 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）

![e0c1bc1ff48c7ccc349f5336428fdc2a.png][] 磁盘 ![087fa65eb4076a82d7686f7bf8ecd5cd.png][] vmstat

### 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

![ae5b17ceb4a5b7b14be55fca0c2650d3.png][] IO等待消耗了大部分cpu

## 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

![bffa8b0b662d192b6f040f999a9f263f.png][] 如何减少CPU消耗？

### 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
 *  ….

![53d1ff349c8502417c0d216c61a6020f.png][] 减少计算

**「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
 *  ….

![586f35cccc6999f1acc3f027498d1ca8.png][] 减少逻辑IO量

**「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》

![f4e922bc9ef286c19134d39b45c9baaf.png][]

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