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隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)的處理與存儲成為一個非常重要的環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)存儲的核心，需要時刻保持高效的運(yùn)行狀態(tài)。然而，在一些高負(fù)載的應(yīng)用場景下，我們會遇到一些數(shù)據(jù)庫CPU消耗過高的問題。這時候，我們需要快速定位問題SQL語句并進(jìn)行優(yōu)化，才能保證應(yīng)用的正常運(yùn)行。本文將介紹如何通過一些簡單的方法快速定位數(shù)據(jù)庫消耗CPU的SQL語句。
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監(jiān)控數(shù)據(jù)庫性能
在實際的工作中，為了快速定位問題SQL語句，我們需要先對數(shù)據(jù)庫的性能進(jìn)行監(jiān)控。常見的數(shù)據(jù)庫監(jiān)控工具有：MySQL Workbench、Navicat、DBeaver、DataGrip等。這些工具可以監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的CPU、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)等指標(biāo)，通過這些指標(biāo)我們可以了解數(shù)據(jù)庫的整體運(yùn)行狀況。
查看CPU占用率高的進(jìn)程
當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的CPU占用率過高時，需要查看當(dāng)前占用CPU的進(jìn)程。在Linux系統(tǒng)下，可以使用top命令查看系統(tǒng)的進(jìn)程信息，并按照CPU占用率進(jìn)行排序。在Windows系統(tǒng)下，可以使用任務(wù)管理器查看當(dāng)前進(jìn)程的CPU占用率。
查看慢查詢?nèi)罩?/h2>
數(shù)據(jù)庫的慢查詢?nèi)罩究梢杂涗泩?zhí)行時間超過一定閾值的SQL語句，可以通過查看慢查詢?nèi)罩緛矶ㄎ粩?shù)據(jù)庫性能問題。在MySQL中，可以通過修改my.cnf文件中的slow_query_log參數(shù)來開啟慢查詢?nèi)罩尽Ｂ樵內(nèi)罩镜妮敵雎窂胶腿罩靖袷娇梢酝ㄟ^slow_query_log_file和log_slow_verbosity參數(shù)進(jìn)行配置。查看慢查詢?nèi)罩究梢允褂霉ぞ呷纾篗ySQL Workbench、pt-query-digest等。
使用Explain命令查看SQL語句執(zhí)行計劃
在定位SQL語句性能問題時，我們需要了解SQL語句的執(zhí)行計劃。在MySQL中，可以使用Explain命令查看SQL語句的執(zhí)行計劃。Explain命令會輸出SQL語句的執(zhí)行計劃、索引使用情況、數(shù)據(jù)訪問方式等信息，可以通過這些信息來定位性能問題。
Explain命令的語法如下：
Explain [SQL語句]
分析SQL語句
在了解了SQL語句的執(zhí)行計劃之后，我們需要進(jìn)一步分析SQL語句，找出性能問題所在。在分析SQL語句時，我們需要關(guān)注以下幾個方面：
- 是否存在全表掃描
- 是否使用了不合適的索引
- 是否存在子查詢
- 是否存在多表關(guān)聯(lián)查詢
通過對這些方面的分析，可以找出SQL語句性能問題的所在，并進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化。
使用監(jiān)控工具定位問題
以上提到的方法雖然可以幫助我們找到最耗費(fèi) CPU 的 SQL 語句，但有些情況下仍然不夠。比如當(dāng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器同時處理多個連接時，使用以上方法定位的語句可能不是最耗費(fèi) CPU 的語句，因為在高并發(fā)的情況下，數(shù)據(jù)庫的 CPU 使用情況可能會發(fā)生瞬間的變化。
因此，在實際場景中，使用監(jiān)控工具是定位問題最為有效的方式之一。常用的數(shù)據(jù)庫監(jiān)控工具包括：MySQL 自帶的 Performance Schema、pt-query-digest 等。這里以 Performance Schema 為例，簡單介紹一下如何使用它定位數(shù)據(jù)庫消耗 CPU 的 SQL 語句。
Performance Schema 是 MySQL 5.5 版本以后引入的性能監(jiān)控工具，它可以捕獲數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的各種操作，包括 SQL 語句執(zhí)行的時間、鎖等待的時間、索引使用情況等。我們可以使用 Performance Schema 捕獲數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的語句，然后根據(jù)執(zhí)行時間、執(zhí)行次數(shù)等指標(biāo)來判斷 SQL 語句的消耗情況。
以下是使用 Performance Schema 定位數(shù)據(jù)庫消耗 CPU 的 SQL 語句的步驟：
- 確認(rèn) Performance Schema 已經(jīng)開啟。
在 MySQL 5.6 版本以后，默認(rèn)情況下 Performance Schema 已經(jīng)是開啟狀態(tài)?？梢允褂靡韵旅顏泶_認(rèn)是否開啟：
SHOW VARIABLES LIKE 'performance_schema';
如果結(jié)果為 ON，則表示 Performance Schema 已經(jīng)開啟。如果結(jié)果為 OFF，則需要手動開啟。
2、配置 Performance Schema。
Performance Schema 需要配置一些參數(shù)，以便可以捕獲執(zhí)行的 SQL 語句。以下是常用的配置參數(shù)：
performance_schema=ON
performance_schema_events_statements_history_size=10000
performance_schema_events_statements_history_long_size=10000
performance_schema_events_waits_history_size=10000
其中，performance_schema=ON 表示開啟 Performance Schema；
performance_schema_events_statements_history_size 和 performance_schema_events_statements_history_long_size 分別表示保存 SQL 語句執(zhí)行歷史的大小，可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整；performance_schema_events_waits_history_size 表示保存等待事件的大小，可以不進(jìn)行配置。
3、捕獲 SQL 語句執(zhí)行歷史。
在 Performance Schema 開啟的情況下，可以使用以下命令來捕獲 SQL 語句執(zhí)行歷史：
SELECT * FROM performance_schema.events_statements_history_long WHERE digest_text LIKE '%SELECT%';
以上命令可以捕獲執(zhí)行過的 SELECT 語句。根據(jù)需要可以修改 WHERE 子句的條件。
- 使用SQL Profiler 進(jìn)行性能分析
SQL Profiler 是 SQL Server 自帶的一個性能分析工具，可以幫助我們捕獲 SQL Server 實例中的事件，如 SQL 執(zhí)行、事務(wù)、錯務(wù)等，同時提供了多種分析選項。
可以通過以下步驟開啟 SQL Profiler 分析：
- 在 SQL Server Management Studio 中，連接到需要分析的 SQL Server 實例；
- 在 “工具” 菜單中選擇 “SQL Server Profiler”；
- 在彈出的 “Connect to Server” 窗口中輸入登錄信息，連接到 SQL Server 實例；
- 在 “Trace Properties” 窗口中配置需要捕獲的事件，包括：事件類別、數(shù)據(jù)列和篩選條件；
- 點擊 “Run” 開始捕獲事件；
- 在 “Trace” 菜單中選擇 “Stop” 停止捕獲事件。
通過 SQL Profiler 可以捕獲到執(zhí)行耗時較長的 SQL 語句，并進(jìn)行性能分析。
2、使用性能監(jiān)視器（Performance Monitor）進(jìn)行性能分析
性能監(jiān)視器是 Windows 系統(tǒng)自帶的一個性能分析工具，可以監(jiān)控系統(tǒng)資源的使用情況，包括 CPU 使用率、內(nèi)存使用情況、磁盤 I/O 等。
可以通過以下步驟開啟性能監(jiān)視器分析：
- 在 Windows 操作系統(tǒng)中，按下 “Win + R” 組合鍵，打開 “運(yùn)行” 對話框；
- 輸入 “perfmon”，回車打開性能監(jiān)視器；
- 在左側(cè)導(dǎo)航欄中選擇 “性能監(jiān)視器”；
- 在右側(cè)窗口中選擇 “添加計數(shù)器”；
- 在 “添加計數(shù)器” 窗口中選擇需要監(jiān)控的計數(shù)器，如 “%Processor Time”、“Avg. Disk Sec/Read” 等；
- 點擊 “添加” 完成計數(shù)器的選擇；
- 點擊 “開始” 開始監(jiān)控；
- 運(yùn)行需要分析的 SQL 語句，觀察監(jiān)視器中的數(shù)據(jù)變化。
通過性能監(jiān)視器，可以監(jiān)控到 SQL Server 實例的各項性能指標(biāo)，找到資源瓶頸，進(jìn)一步優(yōu)化 SQL Server 實例的性能。
總結(jié)
以上就是快速定位數(shù)據(jù)庫消耗 CPU 的 SQL 語句的幾種方法，每一種方法都有其優(yōu)點和適用場景，可以根據(jù)具體情況選擇合適的方法進(jìn)行分析。
在進(jìn)行性能分析時，需要注意以下幾點：
- 確保在生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行分析之前，先在測試環(huán)境中進(jìn)行測試，避免對生產(chǎn)環(huán)境造成影響。
- 在分析 SQL 語句時，需要考慮實際業(yè)務(wù)場景和數(shù)據(jù)規(guī)模，避免對 SQL 語句進(jìn)行無意義的優(yōu)化。
名稱欄目：又是一年跳槽季！如何快速定位數(shù)據(jù)庫消耗CPU語句？
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