数据库监控与调优【六】—— SQL性能分析

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了数据库监控与调优【六】—— SQL性能分析。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

SQL性能分析

TIPS

  • 本文基于MySQL 8.0

EXPLAIN分析SQL它不香吗?如何更加细致分析SQL的性能呢?深入SQL内部分析性能!

常用三种方式对比

  • SHOW PROFILE:简单、方便,已废弃
  • INFORMATION_SCHEMA.PROFILING:和SHOW PROFILE本质是一样的,已废弃
  • PERFORMANCE_SCHEMA:MYSQL建议的方式,未来之光,但目前来说使用不够方便
    • 先要做一定的配置
    • 还要自己写sql才能分析我们想要执行的SQL
    • 命令相对较为复杂

如何选择?

目前可以继续用SHOW PROFILE,因为目前业界广泛的MYSQL版本是5.6,而且到MYSQL8.0依然可用。官方也没有提供具体废除SHOW PROFILE时间。了解PERFORMANCE_SCHEMA,为未来做好准备

SHOW PROFILE

SHOW PROFILE是MySQL的一个性能分析命令,可以跟踪SQL各种资源消耗。使用格式如下:

SHOW PROFILE [type [, type] ... ]
    [FOR QUERY n]
    [LIMIT row_count [OFFSET offset]]

type: {
    ALL                     显示所有信息
  | BLOCK IO                显示阻塞的输入输出次数
  | CONTEXT SWITCHES				显示自愿及非自愿的上下文切换次数
  | CPU											显示用户与系统CPU使用时间
  | IPC											显示消息发送与接收的次数
  | MEMORY									显示内存相关的开销,目前未实现此功能
  | PAGE FAULTS							显示页错误相关开销信息
  | SOURCE									列出相应操作对应的函数名及其在源码中的位置()
  | SWAPS										显示swap交换次数
}                                                       

默认情况下,SHOW PROFILE只展示Status和Duration两列,如果想展示更多信息,可指定type

使用步骤如下:

  • 使用如下命令,查看是否支持SHOW PROFILE功能,yes标志支持。从MySQL 5.0.37开始,MySQL支持SHOW PROFILE。

    select @@have_profiling;                                
    
  • 查看当前是否启用了SHOW PROFILE,0表示未启用,1表示已启用

    select @@profiling;                                                
    
  • 使用如下命令为当前会话开启或关闭性能分析,设成1表示开启,0表示关闭

    set profiling = 1;                                                 
    
  • 使用SHOW PROFILES命令,可为最近发送的SQL语句做一个概要的性能分析。展示的条目数目由profiling_history_size会话变量控制,该变量的默认值为15。最大值为100。将值设置为0具有禁用分析的实际效果。

    -- 默认展示15条
    show profiles
    
    -- 使用profiling_history_size调整展示的条目数
    set profiling_history_size = 100;                                                      
    
  • 使用show profile分析指定查询:

    mysql> SHOW PROFILES;
    +----------+----------+--------------------------+
    | Query_ID | Duration | Query                    |
    +----------+----------+--------------------------+
    |        0 | 0.000088 | SET PROFILING = 1        |
    |        1 | 0.000136 | DROP TABLE IF EXISTS t1  |
    |        2 | 0.011947 | CREATE TABLE t1 (id INT) |
    +----------+----------+--------------------------+
    3 rows in set (0.00 sec)
    
    mysql> SHOW PROFILE;
    +----------------------+----------+
    | Status               | Duration |
    +----------------------+----------+
    | checking permissions | 0.000040 |
    | creating table       | 0.000056 |
    | After create         | 0.011363 |
    | query end            | 0.000375 |
    | freeing items        | 0.000089 |
    | logging slow query   | 0.000019 |
    | cleaning up          | 0.000005 |
    +----------------------+----------+
    7 rows in set (0.00 sec)
    
    -- 默认情况下,只展示Status和Duration两列,如果想展示更多信息,可指定type。
    -- 查看指定Query_ID的sql语句执行时间,可以根据Duration时间长短查看部分执行耗时
    mysql> SHOW PROFILE FOR QUERY 1;
    +--------------------+----------+
    | Status             | Duration |
    +--------------------+----------+
    | query end          | 0.000107 |
    | freeing items      | 0.000008 |
    | logging slow query | 0.000015 |
    | cleaning up        | 0.000006 |
    +--------------------+----------+
    4 rows in set (0.00 sec)
    
    -- 展示CPU相关的开销
    mysql> SHOW PROFILE CPU FOR QUERY 2;
    +----------------------+----------+----------+------------+
    | Status               | Duration | CPU_user | CPU_system |
    +----------------------+----------+----------+------------+
    | checking permissions | 0.000040 | 0.000038 |   0.000002 |
    | creating table       | 0.000056 | 0.000028 |   0.000028 |
    | After create         | 0.011363 | 0.000217 |   0.001571 |
    | query end            | 0.000375 | 0.000013 |   0.000028 |
    | freeing items        | 0.000089 | 0.000010 |   0.000014 |
    | logging slow query   | 0.000019 | 0.000009 |   0.000010 |
    | cleaning up          | 0.000005 | 0.000003 |   0.000002 |
    +----------------------+----------+----------+------------+
    7 rows in set (0.00 sec)
    
  • 分析完成后,记得关闭掉SHOW PROFILE功能:

    set profiling = 0;                                             
    

TIPS

  • MySQL官方文档声明SHOW PROFILE已被废弃,并建议使用Performance Schema作为替代品。
  • SHOW PROFILE功能在某些系统上,性能分析只有部分功能可用。比如,部分功能在Windows系统下无效(show profile使用了getrusage()这个API,而在Windows上将会返回false,因为Windows不支持这个API);此外,性能分析是进程级的,而不是线程级的,这意味着其他线程的活动可能会影响到你看到的计时信息。

INFORMATION_SCHEMA.PROFILING

INFORMATION_SCHEMA.PROFILING用来做性能分析。它的内容对应SHOW PROFILE和SHOW PROFILES 语句产生的信息。SHOW PROFILE和SHOW PROFILES 语句产生的信息都是INFORMATION_SCHEMA.PROFILING表取的从除非设置了 set profiling = 1; ,否则该表不会有任何数据。该表包括以下字段:

  • QUERY_ID:语句的唯一标识
  • SEQ:一个序号,展示具有相同QUERY_ID值的行的显示顺序
  • STATE:分析状态
  • DURATION:在这个状态下持续了多久(秒)
  • CPU_USER,CPU_SYSTEM:用户和系统CPU使用情况(秒)
  • CONTEXT_VOLUNTARY,CONTEXT_INVOLUNTARY:发生了多少自愿和非自愿的上下文转换
  • BLOCK_OPS_IN,BLOCK_OPS_OUT:块输入和输出操作的数量
  • MESSAGES_SENT,MESSAGES_RECEIVED:发送和接收的消息数
  • PAGE_FAULTS_MAJOR,PAGE_FAULTS_MINOR:主要和次要的页错误信息
  • SWAPS:发生了多少SWAP
  • SOURCE_FUNCTION,SOURCE_FILE,SOURCE_LINE:当前状态是在源码的哪里执行的

TIPS

  • SHOW PROFILE本质上使用的也是INFORMATION_SCHEMA.PROFILING表;

  • INFORMATION_SCHEMA.PROFILING表已被废弃,在未来可能会被删除。未来将可使用Performance Schema替代,详见 “Query Profiling Using Performance Schema”

  • 下面两个SQL是等价的:

    SHOW PROFILE FOR QUERY 2;
    
    SELECT STATE, FORMAT(DURATION, 6) AS DURATION
    FROM INFORMATION_SCHEMA.PROFILING
    WHERE QUERY_ID = 2 ORDER BY SEQ;                                                           
    

PERFORMANCE_SCHEMA(推荐使用)

PERFORMANCE_SCHEMA是MySQL建议的性能分析方式,未来SHOW PROFILE、INFORMATION_SCHEMA.PROFILING都会废弃。据笔者研究,PERFORMANCE_SCHEMA在MySQL 5.6引入,因此,在MySQL 5.6及更高版本才能使用。可使用SHOW VARIABLES LIKE 'performance_schema'; 查看启用情况,MySQL 5.7开始默认启用。

下面来用PERFORMANCE_SCHEMA去实现SHOW PROFILE类似的效果:

  • 查看是否开启性能监控

    -- 默认对任意主机发过来的请求,对任意角色,任意用户都开启了
    mysql> SELECT * FROM performance_schema.setup_actors;
    +------+------+------+---------+---------+
    | HOST | USER | ROLE | ENABLED | HISTORY |
    +------+------+------+---------+---------+
    | %    | %    | %    | YES     | YES     |
    +------+------+------+---------+---------+                                                      
    

    默认是开启的。

  • 你也可以执行类似如下的SQL语句,只监控指定用户执行的SQL:

    -- 针对任意主机,任意用户关闭这个功能
    mysql> UPDATE performance_schema.setup_actors
           SET ENABLED = 'NO', HISTORY = 'NO'
           WHERE HOST = '%' AND USER = '%';
    
    -- 设置只对localhost主机和test_user用户发过来的请求监控
    mysql> INSERT INTO performance_schema.setup_actors
           (HOST,USER,ROLE,ENABLED,HISTORY)
           VALUES('localhost','test_user','%','YES','YES');                                                    
    

    这样,就只会监控localhost机器上test_user用户发送过来的SQL。其他主机、其他用户发过来的SQL统统不监控。

  • 执行如下SQL语句,开启相关监控项:

    mysql> UPDATE performance_schema.setup_instruments
           SET ENABLED = 'YES', TIMED = 'YES'
           WHERE NAME LIKE '%statement/%';
    
    mysql> UPDATE performance_schema.setup_instruments
           SET ENABLED = 'YES', TIMED = 'YES'
           WHERE NAME LIKE '%stage/%';
           
    mysql> UPDATE performance_schema.setup_consumers
           SET ENABLED = 'YES'
           WHERE NAME LIKE '%events_statements_%';
    
    mysql> UPDATE performance_schema.setup_consumers
           SET ENABLED = 'YES'
           WHERE NAME LIKE '%events_stages_%';                                                          
    
  • 使用开启监控的用户,执行SQL语句,比如:

    mysql> SELECT * FROM employees.employees WHERE emp_no = 10001;
    +--------+------------+------------+-----------+--------+------------+
    | emp_no | birth_date | first_name | last_name | gender | hire_date |
    +--------+------------+------------+-----------+--------+------------+
    |  10001 | 1953-09-02 | Georgi     | Facello   | M      | 1986-06-26 |
    +--------+------------+------------+-----------+--------+------------+                               
    
  • 执行如下SQL,获得语句的EVENT_ID。

    mysql> SELECT EVENT_ID, TRUNCATE(TIMER_WAIT/1000000000000,6) as Duration, SQL_TEXT
           FROM performance_schema.events_statements_history_long WHERE SQL_TEXT like '%10001%';
    +----------+----------+--------------------------------------------------------+
    | event_id | duration | sql_text                                               |
    +----------+----------+--------------------------------------------------------+
    |       31 | 0.028310 | SELECT * FROM employees.employees WHERE emp_no = 10001 |
    +----------+----------+--------------------------------------------------------+                        
    

    这一步类似于 SHOW PROFILES。

  • 执行如下SQL语句做性能分析,这样就可以知道这条语句各种阶段的信息了。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-503667.html

    mysql> SELECT event_name AS Stage, TRUNCATE(TIMER_WAIT/1000000000000,6) AS Duration
           FROM performance_schema.events_stages_history_long WHERE NESTING_EVENT_ID=31;
    +--------------------------------+----------+
    | Stage                          | Duration |
    +--------------------------------+----------+
    | stage/sql/starting             | 0.000080 |
    | stage/sql/checking permissions | 0.000005 |
    | stage/sql/Opening tables       | 0.027759 |
    | stage/sql/init                 | 0.000052 |
    | stage/sql/System lock          | 0.000009 |
    | stage/sql/optimizing           | 0.000006 |
    | stage/sql/statistics           | 0.000082 |
    | stage/sql/preparing            | 0.000008 |
    | stage/sql/executing            | 0.000000 |
    | stage/sql/Sending data         | 0.000017 |
    | stage/sql/end                  | 0.000001 |
    | stage/sql/query end            | 0.000004 |
    | stage/sql/closing tables       | 0.000006 |
    | stage/sql/freeing items        | 0.000272 |
    | stage/sql/cleaning up          | 0.000001 |
    +--------------------------------+----------+
    

参考文档

  • SHOW PROFILE Statement
  • The INFORMATION_SCHEMA PROFILING Table
  • Query Profiling Using Performance Schema
  • 配置详解 | performance_schema全方位介绍

到了这里,关于数据库监控与调优【六】—— SQL性能分析的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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