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 *** 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。
PS：系统线程的 bug 的场景 skip，以后有机会再作为详细的案例来分析。
慢查询
在 CPU 100% 这个问题已经发生之后，真实的慢查询和因为 CPU 100% 导致被影响的普通查询会混在一起，难以直观的看 processlist 或者 slowlog 来发现尊敬的大船，这时候就需要一些比较明确的特征来进行甄别。
从前文的简单分析可以看出来，查询效率不高的慢查询通常有以下几种情况：
全表扫描：Handler_read_rnd_next 这个值会大幅度突增，且这一类查询在 slowlog 中 row_examined 的值也会非常高。
索引效率不高，索引选错了：Handler_read_next 这个值会大幅度的突增，不过要注意这种情况也有可能是业务量突增引起的，需要结合 QPS/TPS 一起看。这一类查询在 slowlog 中找起来会比较麻烦，row_examined 的值一般在故障前后会有比较明显的不同，或者是不合理的偏高。
比如数据倾斜的场景，一个小范围的 range 查询在某个特定的范围内 row_examined 非常高，而其他的范围时 row_examined 比较低，那么就可能是这个索引效率不高。
排序比较多：order by，group by 这一类查询通常不太好从 Handler 的指标直接判断，如果没有索引或者索引不好，导致排序 *** 作没有消除的话，那么在 processlist 和 slowlog 通常能看到这一类查询语句出现的比较多。
当然，不想详细的分析 MySQL 指标或者是情况比较紧急的话，可以直接在 slowlog 里面用 rows_sent 和 row_examined 做个简单的除法，比如 row_examined/rows_sent >1000 的都可以拿出来作为“嫌疑人”处理。这类问题一般在索引方面做好优化就能解决。
PS：1000 只是个经验值，具体要根据实际业务情况来定。
计算量大
这一类问题通常是因为数据量比较大，即使索引没什么问题，执行计划也 OK，也会导致 CPU 100%，而且结合 MySQL one-thread-per-connection 的特性，并不需要太多的并发就能把 CPU 使用率跑满。这一类查询其实是是比较好查的，因为执行时间一般会比较久，在 processlist 里面就会非常显眼，反而是 slowlog 里面可能找不到，因为没有执行完的语句是不会记录的。
这一类问题一般来说有三种比较常规的解决方案：
读写分离，把这一类查询放到平时业务不怎么用的只读从库去。
在程序段拆分 SQL，把单个大查询拆分成多个小查询。
使用 HBASE，Spark 等 OLAP 的方案来支持。
高 QPS
这一类问题单纯的就是硬件资源的瓶颈，不论是 row_examined/rows_sent 的比值，还是 SQL 的索引、执行计划，或者是 SQL 的计算量都不会有什么明显问题，只是 QPS 指标会比较高，而且 processlist 里面可能什么内容都看不到，例如：
processlist
总结
实际上 CPU 100% 的问题其实不仅仅是单纯的 %us，还会有 %io，%sys 等，这些会涉及到 MySQL 与 Linux 相关联的一部分内容，展开来就会比较多了。本文仅从 %us 出发尝试梳理一下排查&定位的思路和方法，在分析 %io，%sys 等方面的问题时，也可以用类似的思路，从这些指标的意义开始，结合 MySQL 的一些特性或者特点，逐步理清楚表象背后的原因。
来源：知乎河南-老宋(志强)
问题描述的不是非常的清晰
使用mysqldump备份时一般会会加上--single-transaction参数，这里假设你是加了这个参数。
一 加速备份
1 加了single-transaction参数 备份时 需要先flush table with read lock 这个过程中会有一个锁表的过程，如果有事务或语句正在执行，没有结束，那么备份进程会一直等待，并且阻塞别的事务，那么也会影响业务。所以要先确认备份的时候没有大的事务在运行。
具体 single-transaction的加锁可以参考 我的博客：mysqldump备份时加single-transaction会不会加锁
2 mysqldump是单进程的，没有办法并行，但现在机器的瓶颈多是出现在IO方面，可以使用更了的IO设备加快速度
3 mysqldump时如果空间够的话，不要边压缩边备份
二 加速恢复
1 关闭binlog:不写入Binlog会大大的加快数据导入的速度
2 innodb_flush_log_at_trx_commit=0
3 更好的配置
建议：
一 如果非要使用逻辑备份，可以考虑mysqldumper, mysqlpump(5.7)这两个工具去备份，这两个在备份的时候支持并行 *** 作，mysqldumper还可以对单表进行恢复，在只需要恢复单表的情况下，恢复速度会大大加快
二 使用物理备份 xtrabackup (open source),MEB(oracle提供，收费)： 他们的备份原理是基于mysql crash recover， 备份速度 是和逻辑备份的相差不太大。但是恢复速度却有很大的提升。
逻辑备份 备出来的是sql语句文件，恢复时需要一条一条的执行sql,所以恢复很慢。
而物理备份和还原的速度 相当于直接copy文件，所以恢复的时候性能有很大的提升
并且这两个软件还支持并行，效果更好。
逻辑备份最大的优点是 备份好的文件经压缩后占用空间较小，最大缺点恢复太慢
物理备份可以很快的恢复，但是备份好的文件压缩后占用空间比逻辑备份要大。
使用云，你做为用户可以不用考虑这些事情。
附：xtrabackup的并行参数
Parallel local backups
Parallel compression
Parallel encryption
Parallel apply-log
Gary Chen
《MySQL DBA修炼之道》作者。从事数据库领域10多年。
1.一般来说,你只有靠更好的硬件. 软件没有大的变动的情况下不可能突破硬件瓶颈
2. mysqldump默认的导出选项已经可以了,单进程的工具不要期望太多,TommyChiu介绍的工具可试试.
3. 导出的时候观察下系统,如果是cpu瓶颈,你基本无解.如果是swap问题,看是否是因为内存不够
4. 恢复的时候主要是一个参数:innodb_flush_log_at_trx_commit=2
TommyChiu
mk-parallel-dump 试试
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