MySQL 如何优化 CPU 消耗

以你之姓@ 2021-08-28 18:41 409阅读 0赞

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**谁在消耗cpu?**

用户+系统+IO等待+软硬中断+空闲

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## **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？  
参考  
Linux 性能优化解析

https://www.cnblogs.com/YangJiaXin/p/10928160.html MySQL

几种调式分析利器

https://www.cnblogs.com/YangJiaXin/p/10853560.html

### **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）

![format_png 2][]

![format_png 3][]

### **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

![format_png 4][]**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

![format_png 5][]

### **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

![format_png 6][]

#### **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
>  *  ....

![format_png 7][]

### **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》

**作者**

作者：YangJiaXin

链接：https://www.cnblogs.com/YangJiaXin/p/10933458.html

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[Java]: https://blog.csdn.net/qq_37217713/article/details/101445094
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[Spring Boot _ Vue.js]: https://blog.csdn.net/qq_37217713/article/details/105828681
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