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CPU占用又爆了？MySQL到底在干什么
| 作者 王文安，腾讯CSIG数据库专项的数据库工程师，主要负责腾讯云数据库 MySQL 的相关的工作，热爱技
术，欢迎留言进行交流。文章首发于腾讯云+社区的腾讯云数据库专家服务专栏。
在日常工作中，发现 MySQL 的状态不太对劲的时候，一般都会看看监控指标，很多时候会看到熟悉的一幕：
CPU 使用率又爆了。本文将给大家介绍 MySQL 和 CPU 之间的关系，对此有一定的了解之后可以更准确的判断
出问题的原因，也能够提前发现一些引发 CPU 问题的隐患。
怎么看懂CPU使用率
以 Linux 的 top 命令为例，效果如下：
Top 命令
在 %CPU 这一列就展示了 CPU 的使用情况，百分比指代的是总体上占用的时间百分比：
%us：表示用户进程的 CPU 使用时间（没有通过 nice 调度）
%sy：表示系统进程的 CPU 使用时间，主要是内核使用。
%ni：表示用户进程中，通过 CPU 调度（nice）过的使用时间。
%id：空闲的 CPU 时间
%wa：CPU 运行时在等待 IO 的时间
%hi：CPU 处理硬中断花费的时间
%si：CPU 处理软中断花费的时间
%st：被虚拟机偷走的 CPU 时间
通常情况下，我们讨论的 CPU 使用率过高，指的是 %us 这个指标，监控里面的 CPU 使用率通常也是这个值
（也有用其他的方法计算出来的，不过简单起见，不考虑其他的情况 ）。其他几个指标过高也代表出 MySQL
的状态异常，简单起见，这里主要还是指 %us 过高的场景。
MySQL和线程
MySQL 是单进程多线程的结构，意味着独占的 MySQL 服务器里面，只能用 top 命令看到一行数据。
TOP 命令效果
这里能看到的是 MySQL 的进程 ID，如果要看到线程的情况，需要用top -H
TOP 命令效果
在这里能看到的是 MySQL 各个线程的 ID，可以看到 MySQL 在启动之后，会创建非常多的内部线程来工作。
这些内部线程包括 MySQL 自己用来刷脏，读写数据等操作的系统线程，也包括处理用户 SQL 的线程，姑且叫
做用户线程吧。用户线程有一个特殊的地方：程序端发送到 MySQL 端的 SQL，只会由一个用户线程来执行
（one-thread-per-connection），所以 MySQL 在处理复杂查询的时候，会出现“一核有难，多核围观”的
尴尬现象。
参考 %us 的定义，对于 Linux 系统来说，MySQL 进程和它启动的所有线程都不算内核进程，因此 MySQL 的
系统线程和用户线程在繁忙的时候，都会体现在 CPU 使用率的 %us 指标上。
什么时候CPU会100%
MySQL 干什么的时候，CPU 会 100%？从前文的分析来看，MySQL 主要是两类线程占用 CPU：系统线程和用
户线程。因此 MySQL 独占的服务器上，只需要留意一下这两类线程的情况，就能 Cover 住绝大部分的问题场
景。
系统线程
在实际的环境中，系统线程遇到问题的情况会比较少，一般来说，多个系统线程很少会同时跑满，只要服务器
的可用核心数大于等于 4 的话，一般也不会遇到 CPU 100%，当然有一些 bug 可能会有影响，比如这个：
MySQL BUG
虽然情况比较少，但是在面对问题的常规排查过程中，系统线程的问题也是需要关注的。
用户线程
提到用户线程繁忙，很多时候肯定会第一时间凭经验想到慢查询。确实 90% 以上的时候都是“慢查询”引起
的，不过作为方法论，还是要根据分析再去得出结论的~
参考 us% 的定义，是指用户线程占用 CPU 的时间多少，这代表着用户线程占用了大量的时间。
一方面是在进行长时间的计算，例如：order by，group by，临时表，join 等。这一类问题可能是查询效率不
高，导致单个 SQL 语句长时间占用 CPU 时间，也有可能是单纯的数据量比较多，导致计算量巨大。另一方面
是单纯的 QPS 压力高，所以 CPU 的时间被用满了，比如 4 核的服务器用来支撑 20k 到 30k 的点查询，每个
SQL 占用的 CPU 时间并不多，但是因为整体的 QPS 很高，所以 CPU 的时间被占满了。
问题的定位
分析完之后，就要开始实战了，这里根据前文的分析给出一些经典的 CPU 100% 场景，并给出简要的定位方法
作为参考。
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