MySQL有哪些“饮鸩止渴”提高性能的方法?

  • 短连接风暴
  • 第一种方法:先处理掉那些占着连接但是不工作的线程。
  • 第二种方法:减少连接过程的消耗。
  • 慢查询性能问题
  • 索引没有设计好
  • 语句没写好
  • 索引选错了
  • QPS突增问题


抛出问题:业务高峰期,生产环境的 MySQL 压力太大,没法正常响应,需要短期内、临时性地提升一些性能。

短连接风暴

正常的短连接模式就是连接到数据库后,执行很少的 SQL 语句就断开,下次需要的时候再重连。如果使用的是短连接,在业务高峰期的时候,就可能出现连接数突然暴涨的情况。

MySQL 建立连接的过程,成本是很高的。除了正常的网络连接三次握手外,还需要做登录权限判断和获得这个连接的数据读写权限

但是,短连接模型存在一个风险,就是一旦数据库处理得慢一些,连接数就会暴涨。max_connections 参数,用来控制一个 MySQL 实例同时存在的连接数的上限,超过这个值,系统就会拒绝接下来的连接请求,并报错提示“Too many connections”。对于被拒绝连接的请求来说,从业务角度看就是数据库不可用。

调高 max_connections 的值。但这样做是有风险的。因为设计 max_connections 这个参数的目的是想保护 MySQL,如果我们把它改得太大,让更多的连接都可以进来,那么系统的负载可能会进一步加大,大量的资源耗费在权限验证等逻辑上,结果可能是适得其反,已经连接的线程拿不到 CPU 资源去执行业务的 SQL 请求

第一种方法:先处理掉那些占着连接但是不工作的线程。

max_connections 的计算,不是看谁在 running,是只要连着就占用一个计数位置。对于那些不需要保持的连接,我们可以通过 kill connection 主动踢掉。这个行为跟事先设置 wait_timeout 的效果是一样的。设置 wait_timeout 参数表示的是,一个线程空闲 wait_timeout 这么多秒之后,就会被 MySQL 直接断开连接。

mysql 链接池 满了 mysql连接池耗尽_mysql


图 1 sleep 线程的两种状态

如果断开 session A 的连接,因为这时候 session A 还没有提交,所以 MySQL 只能按照回滚事务来处理;而断开 session B 的连接,就没什么大影响。所以,如果按照优先级来说,你应该优先断开像 session B 这样的事务外空闲的连接。

session C 在 T 时刻之后的 30 秒执行 show processlist,看到的结果是这样的。

mysql 链接池 满了 mysql连接池耗尽_mysql_02


图 2 sleep 线程的两种状态,show processlist 结果

而要看事务具体状态的话,你可以查 information_schema 库的 innodb_trx 表。

mysql 链接池 满了 mysql连接池耗尽_MySQL_03


图 3 从 information_schema.innodb_trx 查询事务状态

trx_mysql_thread_id=4,表示 id=4 的线程还处在事务中。

因此,如果是连接数过多,你可以优先断开事务外空闲太久的连接;如果这样还不够,再考虑断开事务内空闲太久的连接

从服务端断开连接使用的是 kill connection + id 的命令, 一个客户端处于 sleep 状态时,它的连接被服务端主动断开后,这个客户端并不会马上知道。直到客户端在发起下一个请求的时候,才会收到这样的报错“ERROR 2013 (HY000): Lost connection to MySQL server during query”

数据库端主动断开连接可能是有损的,尤其是有的应用端收到这个错误后,不重新连接,而是直接用这个已经不能用的句柄重试查询。这会导致从应用端看上去,“MySQL 一直没恢复”

第二种方法:减少连接过程的消耗。

有的业务代码会在短时间内先大量申请数据库连接做备用,如果现在数据库确认是被连接行为打挂了,那么一种可能的做法,是让数据库跳过权限验证阶段。

跳过权限验证的方法是:重启数据库,并使用–skip-grant-tables 参数启动。这样,整个 MySQL 会跳过所有的权限验证阶段,包括连接过程和语句执行过程在内。

风险极高,是我特别不建议使用的方案。尤其你的库外网可访问的话,就更不能这么做了。

在 MySQL 8.0 版本里,如果你启用–skip-grant-tables 参数,MySQL 会默认把 --skip-networking 参数打开,表示这时候数据库只能被本地的客户端连接。可见,MySQL 官方对 skip-grant-tables 这个参数的安全问题也很重视。

慢查询性能问题

在 MySQL 中,会引发性能问题的慢查询,大体有以下三种可能:

  • 索引没有设计好;
  • SQL 语句没写好;
  • MySQL 选错了索引。

索引没有设计好

这种场景一般就是通过紧急创建索引来解决。MySQL 5.6 版本以后,创建索引都支持 Online DDL 了,对于那种高峰期数据库已经被这个语句打挂了的情况,最高效的做法就是直接执行 alter table 语句。

比较理想的是能够在备库先执行。假设你现在的服务是一主一备,主库 A、备库 B,这个方案的大致流程是这样的:

  • 在备库 B 上执行 set sql_log_bin=off,也就是不写 binlog,然后执行 alter table 语句加上索引;
  • 执行主备切换;
  • 这时候主库是 B,备库是 A。在 A 上执行 set sql_log_bin=off,然后执行 alter table 语句加上索引。

语句没写好

我们可以通过改写 SQL 语句来处理。MySQL 5.7 提供了 query_rewrite 功能,可以把输入的一种语句改写成另外一种模式。

mysql> insert into query_rewrite.rewrite_rules(pattern, replacement, pattern_database) values ("select * from t where id + 1 = ?", "select * from t where id = ? - 1", "db1");

call query_rewrite.flush_rewrite_rules();

索引选错了

应急方案就是给这个语句加上 force index。
同样地,使用查询重写功能,给原来的语句加上 force index,也可以解决这个问题。

QPS突增问题

有时候由于业务突然出现高峰,或者应用程序 bug,导致某个语句的 QPS 突然暴涨,也可能导致 MySQL 压力过大,影响服务。
当然,最理想的情况是让业务把这个功能下掉,服务自然就会恢复。

  • 方案1:一种是由全新业务的 bug 导致的。假设你的 DB 运维是比较规范的,也就是说白名单是一个个加的。这种情况下,如果你能够确定业务方会下掉这个功能,只是时间上没那么快,那么就可以从数据库端直接把白名单去掉。
  • 方案2:如果这个新功能使用的是单独的数据库用户,可以用管理员账号把这个用户删掉,然后断开现有连接。这样,这个新功能的连接不成功,由它引发的 QPS 就会变成 0。
  • 方案3:如果这个新增的功能跟主体功能是部署在一起的,那么我们只能通过处理语句来限制。这时,我们可以使用上面提到的查询重写功能,把压力最大的 SQL 语句直接重写成"select 1"返回。

方案 3 是用于止血的,跟前面提到的去掉权限验证一样,应该是你所有选项里优先级最低的一个方案。
1.如果别的功能里面也用到了这个 SQL 语句模板,会有误伤;
2.很多业务并不是靠这一个语句就能完成逻辑的,所以如果单独把这一个语句以 select 1 的结果返回的话,可能会导致后面的业务逻辑一起失败。

总结:
本章节是对数据库大佬“丁奇”的学习总结!这是本人认为的一个比较不错的学习资料,特对内容进行总结,方便各位进行学习!
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