#干货满满# 谁在消耗cpu?
  

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本帖最后由 牵网线的 于 2022-6-23 17:41 编辑

使用top命令,按1,查看所有cpu使用情况

  1. %us:表示用户空间程序的cpu使用率(没有通过nice调度)
  2. %sy:表示系统空间的cpu使用率,主要是内核程序。
  3. %ni:表示用户空间且通过nice调度过的程序的cpu使用率。
  4. %id:空闲cpu
  5. %wa:cpu运行时在等待io的时间
  6. %hi:cpu处理硬中断的数量
  7. %si:cpu处理软中断的数量
  8. %st:被虚拟机偷走的cpu
复制代码

用户+系统+IO等待+软硬中断+空闲
us   +sy   +wa      +hi&si     +id


谁在消耗CPU?
1、用户
  用户空间CPU消耗,各种逻辑运算
2、IO等待
  等待IO请求的完成
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)

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




如何减少CPU消耗?
1、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




2、减少计算
  • 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




3、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




4、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



  • 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




5、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



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1人已打赏

平凡的小网工 发表于 2022-6-24 14:19
  
楼主的文章图文并茂,清晰易懂,看完这波操作可以轻松上手了,如遇到问题再向楼主请教~
点线网 发表于 2022-7-13 12:52
  
楼主的文章图文并茂,清晰易懂,看完这波操作可以轻松上手了,如遇到问题再向楼主请教~
好懒 发表于 2023-4-7 09:56
  
楼主,是你让我深深地理解了‘人外有人,天外有天’这句话。谢谢你!在看完这帖子以后,我没有立即回复,因为我生怕我庸俗不堪的回复会玷污了这社区少有的帖子。但是我还是回复了,因为觉得如果不能在如此精彩的帖子后面留下自己的网名,那我会遗憾终生的!
天青色 发表于 2023-5-24 10:10
  
楼主分享的案例很实用,具有典型性,希望有更多这样的干货供我们学习参考,非常感谢!
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