performance_schema

MySQL的performance schema 用于监控MySQL server在一个较低级别的运行过程中的资源消耗、资源等待等情况

performance_schema的特点

特点如下:
1、提供了一种在数据库运行时实时检查server的内部执行情况的方法。performance_schema 数据库中的表使用performance_schema存储引擎。该数据库主要关注数据库运行过程中的性能相关的数据,与information_schema不同,information_schema主要关注server运行过程中的元数据信息
2、performance_schema通过监视server的事件来实现监视server内部运行情况, “事件”就是server内部活动中所做的任何事情以及对应的时间消耗,利用这些信息来判断server中的相关资源消耗在了哪里?一般来说,事件可以是函数调用、操作系统的等待、SQL语句执行的阶段(如sql语句执行过程中的parsing 或 sorting阶段)或者整个SQL语句与SQL语句集合。事件的采集可以方便的提供server中的相关存储引擎对磁盘文件、表I/O、表锁等资源的同步调用信息。 3、performance_schema中的事件与写入二进制日志中的事件(描述数据修改的events)、事件计划调度程序(这是一种存储程序)的事件不同。performance_schema中的事件记录的是server执行某些活动对某些资源的消耗、耗时、这些活动执行的次数等情况。 4、performance_schema中的事件只记录在本地server的performance_schema中,其下的这些表中数据发生变化时不会被写入binlog中,也不会通过复制机制被复制到其他server中。 5、 当前活跃事件、历史事件和事件摘要相关的表中记录的信息。能提供某个事件的执行次数、使用时长。进而可用于分析某个特定线程、特定对象(如mutex或file)相关联的活动。 6、PERFORMANCE_SCHEMA存储引擎使用server源代码中的“检测点”来实现事件数据的收集。对于performance_schema实现机制本身的代码没有相关的单独线程来检测,这与其他功能(如复制或事件计划程序)不同 7、收集的事件数据存储在performance_schema数据库的表中。这些表可以使用SELECT语句查询,也可以使用SQL语句更新performance_schema数据库中的表记录(如动态修改performance_schema的setup_*开头的几个配置表,但要注意:配置表的更改会立即生效,这会影响数据收集) 8、performance_schema的表中的数据不会持久化存储在磁盘中,而是保存在内存中,一旦服务器重启,这些数据会丢失(包括配置表在内的整个performance_schema下的所有数据) 9、MySQL支持的所有平台中事件监控功能都可用,但不同平台中用于统计事件时间开销的计时器类型可能会有所差异。

performance schema入门

在mysql的5.7版本中,性能模式是默认开启的,如果想要显式的关闭的话需要修改配置文件,不能直接进行修改,会报错Variable 'performance_schema' is a read only variable。
--查看performance_schema的属性 mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'performance_schema'; +--------------------+-------+ | Variable_name | Value | +--------------------+-------+ | performance_schema | ON | +--------------------+-------+ 1 row in set (0.01 sec) --在配置文件中修改performance_schema的属性值,on表示开启,off表示关闭 [mysqld] performance_schema=ON --切换数据库 use performance_schema; --查看当前数据库下的所有表,会看到有很多表存储着相关的信息 show tables; --可以通过show create table tablename来查看创建表的时候的表结构 mysql> show create table setup_consumers; +-----------------+--------------------------------- | Table | Create Table +-----------------+--------------------------------- | setup_consumers | CREATE TABLE `setup_consumers` ( `NAME` varchar(64) NOT NULL, `ENABLED` enum('YES','NO') NOT NULL ) ENGINE=PERFORMANCE_SCHEMA DEFAULT CHARSET=utf8 | +-----------------+--------------------------------- 1 row in set (0.00 sec)
想要搞明白后续的内容,同学们需要理解两个基本概念:
instruments: 生产者,用于采集mysql中各种各样的操作产生的事件信息,对应配置表中的配置项我们可以称为监控采集配置项。
consumers:消费者,对应的消费者表用于存储来自instruments采集的数据,对应配置表中的配置项我们可以称为消费存储配置项。

performance_schema表的分类

performance_schema库下的表可以按照监视不同的纬度就行分组。
--语句事件记录表,这些表记录了语句事件信息,当前语句事件表events_statements_current、历史语句事件表events_statements_history和长语句历史事件表events_statements_history_long、以及聚合后的摘要表summary,其中,summary表还可以根据帐号(account),主机(host),程序(program),线程(thread),用户(user)和全局(global)再进行细分) show tables like '%statement%'; --等待事件记录表,与语句事件类型的相关记录表类似: show tables like '%wait%'; --阶段事件记录表,记录语句执行的阶段事件的表 show tables like '%stage%'; --事务事件记录表,记录事务相关的事件的表 show tables like '%transaction%'; --监控文件系统层调用的表 show tables like '%file%'; --监视内存使用的表 show tables like '%memory%'; --动态对performance_schema进行配置的配置表 show tables like '%setup%';

performance_schema的简单配置与使用

数据库刚刚初始化并启动时,并非所有instruments(事件采集项,在采集项的配置表中每一项都有一个开关字段,或为YES,或为NO)和consumers(与采集项类似,也有一个对应的事件类型保存表配置项,为YES就表示对应的表保存性能数据,为NO就表示对应的表不保存性能数据)都启用了,所以默认不会收集所有的事件,可能你需要检测的事件并没有打开,需要进行设置,可以使用如下两个语句打开对应的instruments和consumers(行计数可能会因MySQL版本而异)。
--打开等待事件的采集器配置项开关,需要修改setup_instruments配置表中对应的采集器配置项 UPDATE setup_instruments SET ENABLED = 'YES', TIMED = 'YES'where name like 'wait%'; --打开等待事件的保存表配置开关,修改setup_consumers配置表中对应的配置项 UPDATE setup_consumers SET ENABLED = 'YES'where name like '%wait%'; --当配置完成之后可以查看当前server正在做什么,可以通过查询events_waits_current表来得知,该表中每个线程只包含一行数据,用于显示每个线程的最新监视事件 select * from events_waits_current\G *************************** 1. row *************************** THREAD_ID: 11 EVENT_ID: 570 END_EVENT_ID: 570 EVENT_NAME: wait/synch/mutex/innodb/buf_dblwr_mutex SOURCE: TIMER_START: 4508505105239280 TIMER_END: 4508505105270160 TIMER_WAIT: 30880 SPINS: NULL OBJECT_SCHEMA: NULL OBJECT_NAME: NULL INDEX_NAME: NULL OBJECT_TYPE: NULL OBJECT_INSTANCE_BEGIN: 67918392 NESTING_EVENT_ID: NULL NESTING_EVENT_TYPE: NULL OPERATION: lock NUMBER_OF_BYTES: NULL FLAGS: NULL /*该信息表示线程id为11的线程正在等待buf_dblwr_mutex锁,等待事件为30880 属性说明: id:事件来自哪个线程,事件编号是多少 event_name:表示检测到的具体的内容 source:表示这个检测代码在哪个源文件中以及行号 timer_start:表示该事件的开始时间 timer_end:表示该事件的结束时间 timer_wait:表示该事件总的花费时间 注意:_current表中每个线程只保留一条记录,一旦线程完成工作,该表中不会再记录该线程的事件信息 */ /* _history表中记录每个线程应该执行完成的事件信息,但每个线程的事件信息只会记录10条,再多就会被覆盖,*_history_long表中记录所有线程的事件信息,但总记录数量是10000,超过就会被覆盖掉 */ select thread_id,event_id,event_name,timer_wait from events_waits_history order by thread_id limit 21; /* summary表提供所有事件的汇总信息,该组中的表以不同的方式汇总事件数据(如:按用户,按主机,按线程等等)。例如:要查看哪些instruments占用最多的时间,可以通过对events_waits_summary_global_by_event_name表的COUNT_STAR或SUM_TIMER_WAIT列进行查询(这两列是对事件的记录数执行COUNT(*)、事件记录的TIMER_WAIT列执行SUM(TIMER_WAIT)统计而来) */ SELECT EVENT_NAME,COUNT_STAR FROM events_waits_summary_global_by_event_name ORDER BY COUNT_STAR DESC LIMIT 10; /* instance表记录了哪些类型的对象会被检测。这些对象在被server使用时,在该表中将会产生一条事件记录,例如,file_instances表列出了文件I/O操作及其关联文件名 */ select * from file_instances limit 20;

常用配置项的参数说明

1、启动选项
performance_schema_consumer_events_statements_current=TRUE 是否在mysql server启动时就开启events_statements_current表的记录功能(该表记录当前的语句事件信息),启动之后也可以在setup_consumers表中使用UPDATE语句进行动态更新setup_consumers配置表中的events_statements_current配置项,默认值为TRUE performance_schema_consumer_events_statements_history=TRUE 与performance_schema_consumer_events_statements_current选项类似,但该选项是用于配置是否记录语句事件短历史信息,默认为TRUE performance_schema_consumer_events_stages_history_long=FALSE 与performance_schema_consumer_events_statements_current选项类似,但该选项是用于配置是否记录语句事件长历史信息,默认为FALSE 除了statement(语句)事件之外,还支持:wait(等待)事件、state(阶段)事件、transaction(事务)事件,他们与statement事件一样都有三个启动项分别进行配置,但这些等待事件默认未启用,如果需要在MySQL Server启动时一同启动,则通常需要写进my.cnf配置文件中 performance_schema_consumer_global_instrumentation=TRUE 是否在MySQL Server启动时就开启全局表(如:mutex_instances、rwlock_instances、cond_instances、file_instances、users、hostsaccounts、socket_summary_by_event_name、file_summary_by_instance等大部分的全局对象计数统计和事件汇总统计信息表 )的记录功能,启动之后也可以在setup_consumers表中使用UPDATE语句进行动态更新全局配置项 默认值为TRUE performance_schema_consumer_statements_digest=TRUE 是否在MySQL Server启动时就开启events_statements_summary_by_digest 表的记录功能,启动之后也可以在setup_consumers表中使用UPDATE语句进行动态更新digest配置项 默认值为TRUE performance_schema_consumer_thread_instrumentation=TRUE 是否在MySQL Server启动时就开启 events_xxx_summary_by_yyy_by_event_name表的记录功能,启动之后也可以在setup_consumers表中使用UPDATE语句进行动态更新线程配置项 默认值为TRUE performance_schema_instrument[=name] 是否在MySQL Server启动时就启用某些采集器,由于instruments配置项多达数千个,所以该配置项支持key-value模式,还支持%号进行通配等,如下: # [=name]可以指定为具体的Instruments名称(但是这样如果有多个需要指定的时候,就需要使用该选项多次),也可以使用通配符,可以指定instruments相同的前缀+通配符,也可以使用%代表所有的instruments ## 指定开启单个instruments --performance-schema-instrument= 'instrument_name=value' ## 使用通配符指定开启多个instruments --performance-schema-instrument= 'wait/synch/cond/%=COUNTED' ## 开关所有的instruments --performance-schema-instrument= '%=ON' --performance-schema-instrument= '%=OFF' 注意,这些启动选项要生效的前提是,需要设置performance_schema=ON。另外,这些启动选项虽然无法使用show variables语句查看,但我们可以通过setup_instruments和setup_consumers表查询这些选项指定的值。
系统变量
show variables like '%performance_schema%'; --重要的属性解释 performance_schema=ON /* 控制performance_schema功能的开关,要使用MySQL的performance_schema,需要在mysqld启动时启用,以启用事件收集功能 该参数在5.7.x之前支持performance_schema的版本中默认关闭,5.7.x版本开始默认开启 注意:如果mysqld在初始化performance_schema时发现无法分配任何相关的内部缓冲区,则performance_schema将自动禁用,并将performance_schema设置为OFF */ performance_schema_digests_size=10000 /* 控制events_statements_summary_by_digest表中的最大行数。如果产生的语句摘要信息超过此最大值,便无法继续存入该表,此时performance_schema会增加状态变量 */ performance_schema_events_statements_history_long_size=10000 /* 控制events_statements_history_long表中的最大行数,该参数控制所有会话在events_statements_history_long表中能够存放的总事件记录数,超过这个限制之后,最早的记录将被覆盖 全局变量,只读变量,整型值,5.6.3版本引入 * 5.6.x版本中,5.6.5及其之前的版本默认为10000,5.6.6及其之后的版本默认值为-1,通常情况下,自动计算的值都是10000 * 5.7.x版本中,默认值为-1,通常情况下,自动计算的值都是10000 */ performance_schema_events_statements_history_size=10 /* 控制events_statements_history表中单个线程(会话)的最大行数,该参数控制单个会话在events_statements_history表中能够存放的事件记录数,超过这个限制之后,单个会话最早的记录将被覆盖 全局变量,只读变量,整型值,5.6.3版本引入 * 5.6.x版本中,5.6.5及其之前的版本默认为10,5.6.6及其之后的版本默认值为-1,通常情况下,自动计算的值都是10 * 5.7.x版本中,默认值为-1,通常情况下,自动计算的值都是10 除了statement(语句)事件之外,wait(等待)事件、state(阶段)事件、transaction(事务)事件,他们与statement事件一样都有三个参数分别进行存储限制配置,有兴趣的同学自行研究,这里不再赘述 */ performance_schema_max_digest_length=1024 /* 用于控制标准化形式的SQL语句文本在存入performance_schema时的限制长度,该变量与max_digest_length变量相关(max_digest_length变量含义请自行查阅相关资料) 全局变量,只读变量,默认值1024字节,整型值,取值范围0~1048576 */ performance_schema_max_sql_text_length=1024 /* 控制存入events_statements_current,events_statements_history和events_statements_history_long语句事件表中的SQL_TEXT列的最大SQL长度字节数。 超出系统变量performance_schema_max_sql_text_length的部分将被丢弃,不会记录,一般情况下不需要调整该参数,除非被截断的部分与其他SQL比起来有很大差异 全局变量,只读变量,整型值,默认值为1024字节,取值范围为0~1048576,5.7.6版本引入 降低系统变量performance_schema_max_sql_text_length值可以减少内存使用,但如果汇总的SQL中,被截断部分有较大差异,会导致没有办法再对这些有较大差异的SQL进行区分。 增加该系统变量值会增加内存使用,但对于汇总SQL来讲可以更精准地区分不同的部分。 */

重要配置表的相关说明

配置表之间存在相互关联关系,按照配置影响的先后顺序,可添加为
/* performance_timers表中记录了server中有哪些可用的事件计时器 字段解释: timer_name:表示可用计时器名称,CYCLE是基于CPU周期计数器的定时器 timer_frequency:表示每秒钟对应的计时器单位的数量,CYCLE计时器的换算值与CPU的频率相关、 timer_resolution:计时器精度值,表示在每个计时器被调用时额外增加的值 timer_overhead:表示在使用定时器获取事件时开销的最小周期值 */ select * from performance_timers; /* setup_timers表中记录当前使用的事件计时器信息 字段解释: name:计时器类型,对应某个事件类别 timer_name:计时器类型名称 */ select * from setup_timers; /* setup_consumers表中列出了consumers可配置列表项 字段解释: NAME:consumers配置名称 ENABLED:consumers是否启用,有效值为YES或NO,此列可以使用UPDATE语句修改。 */ select * from setup_consumers; /* setup_instruments 表列出了instruments 列表配置项,即代表了哪些事件支持被收集: 字段解释: NAME:instruments名称,instruments名称可能具有多个部分并形成层次结构 ENABLED:instrumetns是否启用,有效值为YES或NO,此列可以使用UPDATE语句修改。如果设置为NO,则这个instruments不会被执行,不会产生任何的事件信息 TIMED:instruments是否收集时间信息,有效值为YES或NO,此列可以使用UPDATE语句修改,如果设置为NO,则这个instruments不会收集时间信息 */ SELECT * FROM setup_instruments; /* setup_actors表的初始内容是匹配任何用户和主机,因此对于所有前台线程,默认情况下启用监视和历史事件收集功能 字段解释: HOST:与grant语句类似的主机名,一个具体的字符串名字,或使用“%”表示“任何主机” USER:一个具体的字符串名称,或使用“%”表示“任何用户” ROLE:当前未使用,MySQL 8.0中才启用角色功能 ENABLED:是否启用与HOST,USER,ROLE匹配的前台线程的监控功能,有效值为:YES或NO HISTORY:是否启用与HOST, USER,ROLE匹配的前台线程的历史事件记录功能,有效值为:YES或NO */ SELECT * FROM setup_actors; /* setup_objects表控制performance_schema是否监视特定对象。默认情况下,此表的最大行数为100行。 字段解释: OBJECT_TYPE:instruments类型,有效值为:“EVENT”(事件调度器事件)、“FUNCTION”(存储函数)、“PROCEDURE”(存储过程)、“TABLE”(基表)、“TRIGGER”(触发器),TABLE对象类型的配置会影响表I/O事件(wait/io/table/sql/handler instrument)和表锁事件(wait/lock/table/sql/handler instrument)的收集 OBJECT_SCHEMA:某个监视类型对象涵盖的数据库名称,一个字符串名称,或“%”(表示“任何数据库”) OBJECT_NAME:某个监视类型对象涵盖的表名,一个字符串名称,或“%”(表示“任何数据库内的对象”) ENABLED:是否开启对某个类型对象的监视功能,有效值为:YES或NO。此列可以修改 TIMED:是否开启对某个类型对象的时间收集功能,有效值为:YES或NO,此列可以修改 */ SELECT * FROM setup_objects; /* threads表对于每个server线程生成一行包含线程相关的信息, 字段解释: THREAD_ID:线程的唯一标识符(ID) NAME:与server中的线程检测代码相关联的名称(注意,这里不是instruments名称) TYPE:线程类型,有效值为:FOREGROUND、BACKGROUND。分别表示前台线程和后台线程 PROCESSLIST_ID:对应INFORMATION_SCHEMA.PROCESSLIST表中的ID列。 PROCESSLIST_USER:与前台线程相关联的用户名,对于后台线程为NULL。 PROCESSLIST_HOST:与前台线程关联的客户端的主机名,对于后台线程为NULL。 PROCESSLIST_DB:线程的默认数据库,如果没有,则为NULL。 PROCESSLIST_COMMAND:对于前台线程,该值代表着当前客户端正在执行的command类型,如果是sleep则表示当前会话处于空闲状态 PROCESSLIST_TIME:当前线程已处于当前线程状态的持续时间(秒) PROCESSLIST_STATE:表示线程正在做什么事情。 PROCESSLIST_INFO:线程正在执行的语句,如果没有执行任何语句,则为NULL。 PARENT_THREAD_ID:如果这个线程是一个子线程(由另一个线程生成),那么该字段显示其父线程ID ROLE:暂未使用 INSTRUMENTED:线程执行的事件是否被检测。有效值:YES、NO HISTORY:是否记录线程的历史事件。有效值:YES、NO * THREAD_OS_ID:由操作系统层定义的线程或任务标识符(ID): */ select * from threads
注意:在performance_schema库中还包含了很多其他的库和表,能对数据库的性能做完整的监控,大家需要参考官网详细了解。

performance_schema实践操作

基本了解了表的相关信息之后,可以通过这些表进行实际的查询操作来进行实际的分析。
--1、哪类的SQL执行最多? SELECT DIGEST_TEXT,COUNT_STAR,FIRST_SEEN,LAST_SEEN FROM events_statements_summary_by_digest ORDER BY COUNT_STAR DESC --2、哪类SQL的平均响应时间最多? SELECT DIGEST_TEXT,AVG_TIMER_WAIT FROM events_statements_summary_by_digest ORDER BY COUNT_STAR DESC --3、哪类SQL排序记录数最多? SELECT DIGEST_TEXT,SUM_SORT_ROWS FROM events_statements_summary_by_digest ORDER BY COUNT_STAR DESC --4、哪类SQL扫描记录数最多? SELECT DIGEST_TEXT,SUM_ROWS_EXAMINED FROM events_statements_summary_by_digest ORDER BY COUNT_STAR DESC --5、哪类SQL使用临时表最多? SELECT DIGEST_TEXT,SUM_CREATED_TMP_TABLES,SUM_CREATED_TMP_DISK_TABLES FROM events_statements_summary_by_digest ORDER BY COUNT_STAR DESC --6、哪类SQL返回结果集最多? SELECT DIGEST_TEXT,SUM_ROWS_SENT FROM events_statements_summary_by_digest ORDER BY COUNT_STAR DESC --7、哪个表物理IO最多? SELECT file_name,event_name,SUM_NUMBER_OF_BYTES_READ,SUM_NUMBER_OF_BYTES_WRITE FROM file_summary_by_instance ORDER BY SUM_NUMBER_OF_BYTES_READ + SUM_NUMBER_OF_BYTES_WRITE DESC --8、哪个表逻辑IO最多? SELECT object_name,COUNT_READ,COUNT_WRITE,COUNT_FETCH,SUM_TIMER_WAIT FROM table_io_waits_summary_by_table ORDER BY sum_timer_wait DESC --9、哪个索引访问最多? SELECT OBJECT_NAME,INDEX_NAME,COUNT_FETCH,COUNT_INSERT,COUNT_UPDATE,COUNT_DELETE FROM table_io_waits_summary_by_index_usage ORDER BY SUM_TIMER_WAIT DESC --10、哪个索引从来没有用过? SELECT OBJECT_SCHEMA,OBJECT_NAME,INDEX_NAME FROM table_io_waits_summary_by_index_usage WHERE INDEX_NAME IS NOT NULL AND COUNT_STAR = 0 AND OBJECT_SCHEMA <> 'mysql' ORDER BY OBJECT_SCHEMA,OBJECT_NAME; --11、哪个等待事件消耗时间最多? SELECT EVENT_NAME,COUNT_STAR,SUM_TIMER_WAIT,AVG_TIMER_WAIT FROM events_waits_summary_global_by_event_name WHERE event_name != 'idle' ORDER BY SUM_TIMER_WAIT DESC --12-1、剖析某条SQL的执行情况,包括statement信息,stege信息,wait信息 SELECT EVENT_ID,sql_text FROM events_statements_history WHERE sql_text LIKE '%count(*)%'; --12-2、查看每个阶段的时间消耗 SELECT event_id,EVENT_NAME,SOURCE,TIMER_END - TIMER_START FROM events_stages_history_long WHERE NESTING_EVENT_ID = 1553; --12-3、查看每个阶段的锁等待情况 SELECT event_id,event_name,source,timer_wait,object_name,index_name,operation,nesting_event_id FROM events_waits_history_longWHERE nesting_event_id = 1553;