作者:李锡超
一个爱笑的江苏苏宁银行 数据库工程师,主要负责数据库日常运维、自动化建设、DMP 平台运维。擅长 MySQL、Python、Oracle,爱好骑行、研究技术。
(资料图)
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1问题现象
收到反馈某测试环境执行批量操作时,有 truncate 语句存在于慢查询日志中。担心上线后可能影响数据库,请求 DBA 配合分析。
关键配置
数据库版本 | MySQL 5.7 |
参数 long_query_time 慢查询阈值,单位为秒 | 0.1(100 毫秒) |
参数 innodb_adaptive_hash_index | ON |
问题分析总结
总结下来主要有如下几个问题:
Q1: TRUNCATE 语句是如何执行的?fd 句柄不变化?为什么执行时间长?
TRUNCATE 语句如何执行?
关键堆栈:
关键操作 debug:
为什么执行时间长?
从以上堆栈可以看到,耗时过程主要是 row_drop_table_for_mysql、os_file_delete_func。
其中:row_drop_table_for_mysql 主要是调用 btr_drop_ahi_for_table 执行 AHI 的 page 页的删除。os_file_delete_func 主要调用 unlink 执行文件的清理。
句柄为什么不变化?
假如需要 truncate 的表分配的 fd 为 43,truncate 过程中,会先将表 rename。这个时候这个 fd 会被关闭,43 就被释放了。然后执行 create table 操作。一般这个间隙过程很短,因此新建立的表可以使用被释放的 43 了,所以会看到 fd 没有变化。
如果 rename 之后,在内部执行 create table 之前,又打开了新文件,那这时候 fd 43 就会被其它打开的文件持有,truncate 之后表的 fd 也就会发生变化。
注意:MySQL 8.0 是真正使用 rename + create + drop实现的 truncate,但 MySQL 5.7 是通过文件的 truncate 实现的。
Q2: 如何分析 TRUNCATE 慢的问题?
方式一:慢日志?
只能看到慢的结果,无法确认原因。
方式二:执行计划?
不支持 truncate 语句。
方式三:PROFILE
从 profile 结果来看,对于 truncate 语句,只能看到耗时过程都在System lock 上,无法看到更近一步的原因。
方式四:DEBUG
//推荐设置//其中 T 其实是 MySQL 支持(在 trace 中打印时间)的,但官方文档中缺少了说明。已提交bug说明:Bug #111174setglobaldebug="d:t:T:i:n:N:o,/tmp/debug_3306.trace.f";setglobaldebug="";① 表示 show processlist 的线程 ID
② 执行时间
③ 函数调用层级
④ 函数名称
MySQL 8.0 切换对比
//TRUNCATE//默认规范配置//innodb_flush_method=on&innodb_flush_method=O_DIRECT(root@127.1)[eolbimsdb]08:44:4615>truncatetablet5;QueryOK,0rowsaffected(0.98sec)//设置innodb_adaptive_hash_index=off(root@127.1)[eolbimsdb]08:52:035>truncatetablet5;QueryOK,0rowsaffected(0.03sec)//设置innodb_flush_method=fsync(root@127.1)[eolbimsdb]09:03:3428>truncatetablet5;QueryOK,0rowsaffected(1.04sec)//设置innodb_adaptive_hash_index=off&innodb_flush_method=fsync(root@127.1)[eolbimsdb]09:20:245>truncatetablet5;QueryOK,0rowsaffected(0.22sec)//DROP//默认规范配置//innodb_flush_method=on&innodb_flush_method=O_DIRECT(root@127.1)[eolbimsdb]10:05:419>droptablet5;QueryOK,0rowsaffected(0.94sec)//设置innodb_adaptive_hash_index=off&innodb_flush_method=O_DIRECT(root@127.1)[eolbimsdb]09:44:245>droptablet5;QueryOK,0rowsaffected(0.01sec)//设置innodb_flush_method=on&innodb_flush_method=fsync(root@127.1)[eolbimsdb]09:32:1513>droptablet5;QueryOK,0rowsaffected(1.13sec)//设置innodb_adaptive_hash_index=off&innodb_flush_method=fsync(root@127.1)[eolbimsdb]09:25:1014>droptablet5;QueryOK,0rowsaffected(0.19sec)Q3: 能否优化?慢在哪里?post_ddl 如何调用?
从 Q1 的结果中可以看出,执行的主要耗时在 row_drop_table_for_mysql、os_file_delete_func:
MySQL 8.0 的优化措施
row_drop_table_for_mysql 慢的问题,可以通过设置 innodb_adaptive_hash_index = off 进行优化;
os_file_delete_func 慢的问题,可以设置 innodb_flush_method = O_DIRECT 或者配置表的 HARD LINK 进行优化。
MySQL 5.7 的优化措施
详见后面 3-Q1、3-Q4 部分。
post_ddl 如何调用?
MySQL 8.0 引入了 scope guard[1]功能:当定义了 scope guard 之后,会创建 Scope_guard 对象。正常情况下,当执行 return 操作前,会执行 scope guard 定义的逻辑。除非在函数结束前执行 Scope_guard 对象的 commit 操作,文件的删除功能是在 scope guard 的 cleanup_base 阶段调用实现的。
Q4: 生产执行 TRUNCATE 是否存在隐患?
从实现机制来看,主要有以下风险:
IO 压力
当触发 truncate 操作后,需要在短时间由数据库线程将文件 unlink 或 truncate,如果被处理的文件很大,服务器的 IO 压力可能会影响正常的数据库请求。
内存并发
在执行 truncate、drop 的过程中,由于需要对内存的数据进行清理,特别是对 LRU 和 flush_LRU 进行扫描,并释放对应的数据块。这个过程是需要逐个根据 buffer pool instance 获取 mutex 资源的。如果在业务高峰期,特别是 buffer pool 较大时,可能会影响正常的业务情况。
同时,执行 create drop table 操作时需要 dict_operation_lock 的 X 锁(RW_X_LATCH),而一些其他后台线程,比如 Main Thread 检查 dict cache 时,也需要获取 dict_operation_lock 的 X 锁,因此被阻塞。然后用户线程可能由于获取不到锁而处于挂起状态,当无法立刻获得锁时。更多参考:《Drop Table 对 MySQL 的性能影响分析》[2]。
Q5: 不同版本对于 TRUNCATE 的实现是否存在差异?
通过对比 2-Q1 与 3-Q4:
MySQL 8.0的 truncate 实现方式基本和 drop 实现方式相同,包括主要的耗时位置(都在 row_drop_table_for_mysql、os_file_delete_func)都是相同的。
MySQL 5.7的 truncate 和 drop 实现差异较大,整个实现过程几乎是完全独立的代码。truncate 使用 row_truncate_table_for_mysql,drop 使用 row_drop_table_for_mysql;truncate 操作的主要的耗时有 dict_drop_index_tree、os_file_truncate。
2DROP TABLE 优化失败分析
下面来看一个 MySQL 5.7 测试环境上线 DROP TABLE 优化方案失败问题。
Q1:上线为什么会失败?HARD LINK 为什么不生效?AHI 为什么不生效?
当 MySQL 5.7 使用规范配置启动时,从 debug-trace 过程来看,在row_drop_single_table_tablespace、row_drop_table_from_cache 函数执行期间根本没有耗时,所以实施优化方案后,没有效果;
耗时的过程在 que_eval_sql: query: PROCEDURE DROP_TABLE_PROC ---> dict_drop_index_tree;
row_drop_single_table_tablespace 的耗时被 MySQL 5.7 配置innodb_flush_method=O_DIRECT 优化了。
Q2:该优化是否适用于 MySQL 8.0?
设置 innodb_flush_method=O_DIRECT 的优化操作,同样适用于 MySQL 8.0。
Q3:MySQL 8.0 如何解决 DROP TABLE 时执行 DROP_TABLE_PROC 慢的问题?
WL#9536: InnoDB_New_DD: Support crash-safe DDL;
依赖于自 Version 8.0.3 的 NEW DD;
整个 drop 慢的 que_eval_sql、DROP_TABLE_PROC 被整体砍掉;
包括 dict_drop_index_tree 在内的整个函数,都被砍了;
具体实现机制,参考分析 NEW DD 实现方法。
Q4:MySQL 5.7 DROP TABLE 和 TRUNCATE 在实现机制、优化措施有何区别呢?
执行 truncate 操作的耗时,仍然是在 dict_drop_index_tree、os_file_truncate 这两个阶段;
os_file_truncate 的耗时:可以通过设置 innodb_flush_method=O_DIRECT参数进行优化(不可以通过 hard link 进行优化);
dict_drop_index_tree 的耗时,暂时没有优化思路。了解更多:InnoDB 文件系统之文件物理结构[3]。
Q5:5.7 慢查询为什么有时记录 TRUNCATE 执行慢,有时不记录?
根据源码,MySQL 是否记录慢查询判断时,主要有两个维度:一个是执行时间(不包括 utime_alter_lock);一个是执行扫描的行数,并对特殊的语句(如 call)进行了忽略。对于 truncate 操作而言,无论执行时间是多少,扫描行数都是 0。当配置了 min_examined_row_limit 大于 0 之后,一般 truncate 操作由于不满足该条件,都不会被记录到慢查询。
但是当 truncate 操作位于存储过程中时,在 truncate 操作之前有其它 DML 操作(如 insert select),这时候由于位于同一个 THD 下,在 MySQL 5.7 版本里面 thd->get_examined_row_count() 返回的结果其实是上一个 DML 语句的(这里应该是缺陷)。如果此时 truncate 操作的执行时间又超过了 long_query_time,那么此时这个 truncate 语句就会被记录慢查询。
同时,在 MySQL 8.0 针对 call 的语句,将不再单独记录 DML 的语句。而是记录为统一的 call 语句里面。需要看存储过程里面的语句执行情况,可以用 show profiles 查看。
慢查询记录堆栈
测试存储过程
DROPPROCEDUREtruncate_test;DELIMITER//CREATEPROCEDUREtruncate_test()BEGINinsertintot1select*fromt1_bak;truncatetablet1;END//DELIMITER;calltruncate_test();mysql>calltruncate_test();QueryOK,0rowsaffected(1min59.58sec)#Time:2023-06-08T00:28:30.969993+08:00#User@Host:root[root]@localhost[]Id:2#Schema:db2Last_errno:0Killed:0#Query_time:119.177518Lock_time:0.000233Rows_sent:0Rows_examined:131072Rows_affected:131072#Bytes_sent:0#Stored_routine:db2.truncate_testusedb2;SETtimestamp=1686155310;insertintot1select*fromt1_bak;#Time:2023-06-08T00:28:31.375873+08:00#User@Host:root[root]@localhost[]Id:2#Schema:db2Last_errno:0Killed:0#Query_time:0.405734Lock_time:0.003310Rows_sent:0Rows_examined:131072Rows_affected:0#Bytes_sent:0#Stored_routine:db2.truncate_testSETtimestamp=1686155311;truncatetablet1;与 MySQL 8.0 对比
mysql>calltruncate_test();QueryOK,0rowsaffected(2min28.51sec)#Time:2023-06-07T17:18:39.215632Z#User@Host:root[root]@localhost[]Id:8#Query_time:148.516478Lock_time:0.000372Rows_sent:0Rows_examined:172032usetestdb;SETtimestamp=1686158318;calltruncate_test();MySQL 8.0 如何跟踪?
mysql>calltruncate_test();QueryOK,0rowsaffected(2min24.84sec)mysql>mysql>mysql>showprofiles;+----------+--------------+-----------------------------------------+|Query_ID|Duration|Query|+----------+--------------+-----------------------------------------+|1|144.55113600|insertintoltb2select*fromltb3_bak||2|0.29312375|truncatetableltb2|+----------+--------------+-----------------------------------------+2rowsinset,1warning(0.00sec)以上包括 truncate 执行慢的分析,如针对细节有任何疑问和建议,欢迎留言交流。
参考资料
[1]跟着 MySQL 8.0 学 C++:scope_guard: https://www.bookstack.cn/read/aliyun-rds-core/20cbcfdcbd68888c.md
[2]Drop Table 对 MySQL 的性能影响分析: https://www.cnblogs.com/CtripDBA/p/11465315.html
[3]InnoDB 文件系统之文件物理结构: http://mysql.taobao.org/monthly/2016/02/01/
本文关键字:#MySQL##InnoDB# #truncate# #源码#
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