誰在消耗cpu?

用戶+系統+IO等待+軟硬中斷+空閑

禍首是誰？

用戶

用戶空間CPU消耗，各種邏輯運算

正在進行大量tps函數/排序/類型轉化/邏輯IO訪問…

用戶空間消耗大量cpu，產生的系統調用是什么？那些函數使用了cpu周期？

IO等待

等待IO請求的完成

此時CPU實際上空閑

如vmstat中的wa 很高。但IO等待增加，wa也不一定會上升（請求I/O后等待響應，但進程從核上移開了）

產生影響

用戶和IO等待消耗了大部分cpu

• 吞吐量下降（tps）
• 查詢響應時間增加
• 慢查詢數增加
• 對MySQL的并發陡增，也會產生上訴影響

如何減少CPU消耗？

減少等待

減少IO量

SQL/index，使用合適的索引減少掃描的行數（需平衡索引的正收益和維護開銷，空間換時間）

提升IO處理能力

加cache/加磁盤/SSD

減少計算

減少邏輯運算量

• 避免使用函數，將運算轉移至易擴展的應用服務器中如substr等字符運算，dateadd/datesub等日期運算，abs等數學函數
• 減少排序，利用索引取得有序數據或避免不必要排序如union all代替 union，order by 索引字段等
• 禁止類型轉換，使用合適類型并保證傳入參數類型與數據庫字段類型絕對一致如數字用tiny/int/bigint等，必需轉換的在傳入數據庫之前在應用中轉好
• 簡單類型，盡量避免復雜類型，降低由于復雜類型帶來的附加運算。更小的數據類型占用更少的磁盤、內存、cpu緩存和cpu周期
• ….

減少邏輯IO量

• index，優化索引，減少不必要的表掃描如增加索引，調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立表，非常頻繁的小字段冗余到“引用表”
• SQL，調整SQL寫法，充分利用現有索引，避免不必要的掃描，排序及其他操作如減少復雜join，減少order by，盡量union all，避免子查詢等
• 數據類型，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請求量（非數據庫本身）

• 適當緩存，降低緩存數據粒度，對靜態并被頻繁請求的數據進行適當的緩存如用戶信息，商品信息等
• 優化實現，盡量去除不必要的重復請求如禁止同一頁面多次重復請求相同數據的問題，通過跨頁面參數傳遞減少訪問等
• 合理需求，評估需求產出比，對產出比極端底下的需求合理去除
• ….

升級cpu

若經過減少計算和減少等待后還不能滿足需求，cpu利用率還高T_T

是時候拿出最后的殺手锏了，升級cpu，是選擇更快的cpu還是更多的cpu了？

• 低延遲（快速響應），需要更快的cpu（每個查詢只能使用一個cpu）
• 高吞吐，同時運行很多查詢語句，能從多個cpu處理查詢中收益

轉載：https://mp.weixin.qq.com/s/5dsMwgrGraX7D_gQHO0P1g

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