MariaDB 特有性能分析工具

性能分析工具概述

MariaDB 提供了多种性能分析工具，包括系统变量、状态变量、Performance Schema 和 Information Schema 等，这些工具可以帮助 DBA 监控和分析数据库的性能状况，识别性能瓶颈，进行针对性优化。

性能分析工具的分类

工具类型	描述	适用场景
系统变量	控制数据库行为的配置参数	配置和优化数据库
状态变量	记录数据库运行状态的计数器	监控数据库运行状态
Performance Schema	提供详细的性能数据	深入分析数据库性能
Information Schema	提供数据库元数据	了解数据库结构和统计信息
日志文件	记录数据库活动的日志	分析历史性能数据
命令行工具	提供性能分析命令	实时监控和分析

System Variables（系统变量）

什么是系统变量

系统变量是控制 MariaDB 行为的配置参数，可以通过配置文件或命令行参数设置，也可以在运行时动态调整。系统变量分为全局变量和会话变量，全局变量影响所有连接，会话变量只影响当前连接。

常用性能相关系统变量

缓冲区和缓存相关变量
- innodb_buffer_pool_size：InnoDB 缓冲池大小
- key_buffer_size：MyISAM 键缓冲大小
- sort_buffer_size：排序缓冲区大小
- join_buffer_size：连接缓冲区大小
- read_buffer_size：顺序读取缓冲区大小
- read_rnd_buffer_size：随机读取缓冲区大小
连接相关变量
- max_connections：最大连接数
- wait_timeout：非活动连接超时时间
- interactive_timeout：交互式连接超时时间
日志相关变量
- slow_query_log：慢查询日志开关
- long_query_time：慢查询阈值
- log_queries_not_using_indexes：是否记录未使用索引的查询
- binlog_format：二进制日志格式
- sync_binlog：二进制日志同步到磁盘的频率
InnoDB 相关变量
- innodb_flush_log_at_trx_commit：事务提交时日志刷新策略
- innodb_log_buffer_size：InnoDB 日志缓冲区大小
- innodb_log_file_size：InnoDB 日志文件大小
- innodb_io_capacity：InnoDB I/O 能力
- innodb_thread_concurrency：InnoDB 并发线程数

查看和修改系统变量

sql

-- 查看所有全局变量
SHOW GLOBAL VARIABLES;

-- 查看特定全局变量
SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'innodb_buffer_pool_size';

-- 修改全局变量
SET GLOBAL innodb_buffer_pool_size = 4G;

-- 查看会话变量
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'sort_buffer_size';

-- 修改会话变量
SET SESSION sort_buffer_size = 64K;

Status Variables（状态变量）

什么是状态变量

状态变量是记录 MariaDB 运行状态的计数器，只能读取，不能修改。状态变量分为全局变量和会话变量，全局变量记录整个数据库实例的状态，会话变量记录当前连接的状态。

常用性能相关状态变量

连接相关状态变量
- Connections：连接总数
- Max_used_connections：最大并发连接数
- Threads_connected：当前连接数
- Threads_running：当前运行中的连接数
查询相关状态变量
- Queries：查询总数
- Questions：客户端查询总数
- Slow_queries：慢查询总数
- Qcache_hits：查询缓存命中次数
- Qcache_misses：查询缓存未命中次数
InnoDB 相关状态变量
- Innodb_buffer_pool_read_requests：缓冲池读请求次数
- Innodb_buffer_pool_reads：物理读次数
- Innodb_buffer_pool_hit_ratio：缓冲池命中率
- Innodb_data_reads：数据文件读次数
- Innodb_data_writes：数据文件写次数
- Innodb_os_log_writes：日志文件写次数
- Innodb_deadlocks：死锁次数
索引相关状态变量
- Key_read_requests：键读请求次数
- Key_reads：物理键读次数
- Key_write_requests：键写请求次数
- Key_writes：物理键写次数
排序和连接相关状态变量
- Sort_rows：排序的行数
- Sort_scan：通过扫描进行排序的次数
- Sort_merge_passes：排序合并次数
- Handler_read_first：读取索引第一行的次数
- Handler_read_key：通过索引读取行的次数
- Handler_read_next：通过索引读取下一行的次数
- Handler_read_prev：通过索引读取前一行的次数
- Handler_read_rnd：通过随机位置读取行的次数
- Handler_read_rnd_next：通过随机位置读取下一行的次数

查看状态变量

sql

-- 查看所有全局状态变量
SHOW GLOBAL STATUS;

-- 查看特定全局状态变量
SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Innodb_buffer_pool_%';

-- 查看会话状态变量
SHOW SESSION STATUS LIKE 'Sort_%';

Performance Schema

什么是 Performance Schema

Performance Schema 是 MariaDB 提供的一个性能监控框架，用于收集数据库服务器的性能数据，包括事件、等待、阶段、语句等。Performance Schema 可以帮助 DBA 深入分析数据库性能，识别性能瓶颈。

Performance Schema 的特点

低开销设计，对性能影响小
可配置性强，可以选择性启用或禁用监控
提供详细的性能数据
支持实时监控
可以与其他监控工具集成

Performance Schema 架构

Performance Schema 由以下组件组成：

事件收集器：收集不同类型的性能事件
消费者：存储和处理收集到的事件
配置系统：控制事件收集和消费
元数据：描述 Performance Schema 的结构

常用 Performance Schema 表

事件相关表
- events_statements_summary_by_digest：按查询摘要统计语句
- events_statements_history_long：长时间语句历史
- events_statements_current：当前正在执行的语句
等待相关表
- events_waits_summary_global_by_event_name：按事件名称统计等待
- events_waits_current：当前等待事件
- events_waits_history：等待事件历史
阶段相关表
- events_stages_summary_global_by_event_name：按事件名称统计阶段
- events_stages_current：当前阶段事件
事务相关表
- events_transactions_summary_global_by_event_name：按事件名称统计事务
- events_transactions_current：当前事务
锁相关表
- data_locks：当前持有和等待的锁
- data_lock_waits：锁等待关系

启用和配置 Performance Schema

sql

-- 检查 Performance Schema 是否启用
SHOW VARIABLES LIKE 'performance_schema';

-- 启用 Performance Schema
SET GLOBAL performance_schema = ON;

-- 配置事件收集器
UPDATE performance_schema.setup_consumers SET ENABLED = 'YES' WHERE NAME LIKE '%statement%';
UPDATE performance_schema.setup_consumers SET ENABLED = 'YES' WHERE NAME LIKE '%wait%';

-- 配置事件收集器
UPDATE performance_schema.setup_instruments SET ENABLED = 'YES' WHERE NAME LIKE '%statement%';
UPDATE performance_schema.setup_instruments SET ENABLED = 'YES' WHERE NAME LIKE '%wait%';

使用 Performance Schema 分析性能

查找慢查询

sql

SELECT 
  DIGEST_TEXT,
  COUNT_STAR AS EXECUTION_COUNT,
  SUM_TIMER_WAIT AS TOTAL_TIME,
  AVG_TIMER_WAIT AS AVG_TIME,
  MAX_TIMER_WAIT AS MAX_TIME,
  SUM_ROWS_EXAMINED AS TOTAL_ROWS_EXAMINED,
  SUM_ROWS_SENT AS TOTAL_ROWS_SENT
FROM performance_schema.events_statements_summary_by_digest
WHERE SUM_TIMER_WAIT > 1000000000000 -- 1秒
ORDER BY SUM_TIMER_WAIT DESC LIMIT 10;

分析锁等待

sql

SELECT 
  OBJECT_SCHEMA,
  OBJECT_NAME,
  INDEX_NAME,
  LOCK_TYPE,
  LOCK_MODE,
  LOCK_STATUS,
  THREAD_ID,
  EVENT_ID
FROM performance_schema.data_locks;

分析等待事件

sql

SELECT 
  EVENT_NAME,
  COUNT_STAR AS WAIT_COUNT,
  SUM_TIMER_WAIT AS TOTAL_WAIT_TIME,
  AVG_TIMER_WAIT AS AVG_WAIT_TIME,
  MAX_TIMER_WAIT AS MAX_WAIT_TIME
FROM performance_schema.events_waits_summary_global_by_event_name
WHERE COUNT_STAR > 0
ORDER BY SUM_TIMER_WAIT DESC LIMIT 10;

Information Schema

什么是 Information Schema

Information Schema 是 MariaDB 提供的一个信息数据库，包含了数据库的元数据，如表结构、索引、统计信息等。Information Schema 可以帮助 DBA 了解数据库结构和统计信息，进行性能分析和优化。

常用 Information Schema 表

表相关表
- TABLES：表信息
- COLUMNS：列信息
- STATISTICS：索引信息
- TABLE_STATISTICS：表统计信息
索引相关表
- STATISTICS：索引信息
- INDEX_STATISTICS：索引统计信息
InnoDB 相关表
- INNODB_TABLES：InnoDB 表信息
- INNODB_INDEXES：InnoDB 索引信息
- INNODB_BUFFER_POOL_STATS：InnoDB 缓冲池统计信息
- INNODB_LOCKS：InnoDB 锁信息
- INNODB_LOCK_WAITS：InnoDB 锁等待信息
- INNODB_TRX：InnoDB 事务信息
分区相关表
- PARTITIONS：分区信息

使用 Information Schema 分析性能

查看表大小和行数

sql

SELECT 
  TABLE_SCHEMA,
  TABLE_NAME,
  ENGINE,
  TABLE_ROWS,
  DATA_LENGTH,
  INDEX_LENGTH,
  DATA_LENGTH + INDEX_LENGTH AS TOTAL_LENGTH,
  CREATE_TIME,
  UPDATE_TIME
FROM information_schema.TABLES
WHERE TABLE_SCHEMA = 'mydb'
ORDER BY TOTAL_LENGTH DESC;

查看索引信息

sql

SELECT 
  TABLE_SCHEMA,
  TABLE_NAME,
  INDEX_NAME,
  COLUMN_NAME,
  NON_UNIQUE,
  SEQ_IN_INDEX,
  NULLABLE
FROM information_schema.STATISTICS
WHERE TABLE_SCHEMA = 'mydb' AND TABLE_NAME = 'mytable';

查看 InnoDB 缓冲池使用情况

sql

SELECT 
  POOL_SIZE,
  FREE_BUFFERS,
  DATABASE_PAGES,
  OLD_DATABASE_PAGES,
  MODIFIED_DATABASE_PAGES,
  PAGES_MADE_YOUNG,
  PAGES_NOT_MADE_YOUNG,
  PAGES_READ,
  PAGES_CREATED,
  PAGES_WRITTEN,
  PAGES_READ + PAGES_CREATED + PAGES_WRITTEN AS TOTAL_IO,
  HIT_RATE
FROM information_schema.INNODB_BUFFER_POOL_STATS;

查看未使用的索引

sql

SELECT 
  s.TABLE_SCHEMA,
  s.TABLE_NAME,
  s.INDEX_NAME,
  s.COLUMN_NAME
FROM information_schema.STATISTICS s
LEFT JOIN information_schema.INDEX_STATISTICS i ON s.TABLE_SCHEMA = i.TABLE_SCHEMA AND s.TABLE_NAME = i.TABLE_NAME AND s.INDEX_NAME = i.INDEX_NAME
WHERE s.TABLE_SCHEMA = 'mydb' AND i.INDEX_NAME IS NULL;

MariaDB 特有命令行工具

mariadb-dump

mariadb-dump 是 MariaDB 提供的备份工具，可以用于备份数据库或表，也可以用于分析数据库结构和数据。

bash

# 备份数据库
mariadb-dump -u root -p mydb > mydb.sql

# 只备份表结构
mariadb-dump -u root -p --no-data mydb > mydb_schema.sql

# 只备份数据
mariadb-dump -u root -p --no-create-info mydb > mydb_data.sql

mariadbcheck

mariadbcheck 是 MariaDB 提供的表检查和修复工具，可以用于检查、修复、优化和分析表。

bash

# 检查数据库中的所有表
mariadbcheck -u root -p mydb

# 修复表
mariadbcheck -u root -p --repair mydb mytable

# 优化表
mariadbcheck -u root -p --optimize mydb mytable

# 分析表
mariadbcheck -u root -p --analyze mydb mytable

mysqladmin

mysqladmin 是 MariaDB 提供的管理工具，可以用于管理 MariaDB 服务器，如查看状态、创建和删除数据库、刷新日志等。

bash

# 查看服务器状态
mysqladmin -u root -p status

# 查看扩展状态
mysqladmin -u root -p extended-status

# 查看变量
mysqladmin -u root -p variables

# 刷新日志
mysqladmin -u root -p flush-logs

# 关闭服务器
mysqladmin -u root -p shutdown

mysqldumpslow

mysqldumpslow 是 MariaDB 提供的慢查询日志分析工具，可以用于分析慢查询日志，识别性能问题。

bash

# 分析慢查询日志，按执行次数排序
mysqldumpslow -s c -t 10 /var/log/mariadb/mariadb-slow.log

# 按执行时间排序
mysqldumpslow -s t -t 10 /var/log/mariadb/mariadb-slow.log

MariaDB 特有性能视图

performance_schema.events_statements_summary_by_digest

该视图按查询摘要统计语句执行情况，可以用于识别频繁执行的查询和慢查询。

sql

SELECT 
  DIGEST_TEXT,
  COUNT_STAR AS EXECUTION_COUNT,
  SUM_TIMER_WAIT AS TOTAL_TIME,
  AVG_TIMER_WAIT AS AVG_TIME,
  MAX_TIMER_WAIT AS MAX_TIME,
  SUM_ROWS_EXAMINED AS TOTAL_ROWS_EXAMINED,
  SUM_ROWS_SENT AS TOTAL_ROWS_SENT
FROM performance_schema.events_statements_summary_by_digest
WHERE SUM_TIMER_WAIT > 1000000000000 -- 1秒
ORDER BY SUM_TIMER_WAIT DESC LIMIT 10;

information_schema.processlist

该视图显示当前连接的进程信息，可以用于监控当前运行的查询。

sql

SELECT 
  ID,
  USER,
  HOST,
  DB,
  COMMAND,
  TIME,
  STATE,
  INFO
FROM information_schema.processlist
WHERE TIME > 60 -- 60秒
ORDER BY TIME DESC;

information_schema.innodb_trx

该视图显示当前 InnoDB 事务信息，可以用于监控和分析事务。

sql

SELECT 
  trx_id,
  trx_state,
  trx_started,
  trx_requested_lock_id,
  trx_wait_started,
  trx_weight,
  trx_mysql_thread_id,
  trx_query
FROM information_schema.innodb_trx;

性能分析工具最佳实践

结合使用多种工具
- 将 System Variables、Status Variables、Performance Schema 和 Information Schema 结合使用
- 结合日志文件和命令行工具
- 全面了解数据库性能状况
定期收集和分析性能数据
- 定期收集性能数据，建立性能基线
- 分析性能趋势，预测未来需求
- 及时发现和解决性能问题
使用自动化工具
- 使用 Percona Monitoring and Management (PMM) 等工具自动化收集和分析性能数据
- 设置性能告警，及时发现性能问题
针对性分析
- 根据具体问题选择合适的工具
- 深入分析特定性能瓶颈
- 进行针对性优化
持续优化
- 建立性能优化的持续改进机制
- 定期回顾和优化已优化的问题
- 适应业务需求变化

常见问题（FAQ）

Q: 如何选择合适的性能分析工具？

A: 选择合适的性能分析工具的方法：

对于实时监控，使用 Status Variables 和 SHOW PROCESSLIST
对于深入分析，使用 Performance Schema
对于元数据查询，使用 Information Schema
对于历史数据分析，使用日志文件
对于特定问题，使用专门的命令行工具

Q: Performance Schema 会影响性能吗？

A: Performance Schema 设计为低开销，但仍会对性能产生一定影响。可以通过以下方法减少影响：

只启用需要的监控项
定期清理 Performance Schema 表
对于高并发场景，谨慎使用

Q: 如何监控 MariaDB Galera Cluster 的性能？

A: 监控 Galera Cluster 性能的方法：

监控 Galera 特有状态变量，如 wsrep_cluster_size、wsrep_cluster_status 等
使用 SHOW STATUS LIKE 'wsrep%' 查看 Galera 状态
使用 SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'wsrep%' 查看全局 Galera 状态
使用专门的 Galera 监控工具，如 wsrep_tool

Q: 如何分析 MariaDB 的查询性能？

A: 分析查询性能的方法：

使用 EXPLAIN 命令查看执行计划
使用 EXPLAIN ANALYZE 查看实际执行统计信息
分析慢查询日志
使用 Performance Schema 的 events_statements_summary_by_digest 表
使用 SHOW PROFILE 查看查询执行细节

Q: 如何监控 MariaDB 的锁等待情况？

A: 监控锁等待情况的方法：

使用 SHOW ENGINE INNODB STATUS 查看 InnoDB 状态
查询 information_schema.innodb_locks 和 information_schema.innodb_lock_waits 表
查询 performance_schema.data_locks 和 performance_schema.data_lock_waits 表
使用 SHOW PROCESSLIST 查看等待锁的进程

总结

MariaDB 提供了丰富的性能分析工具，包括 System Variables、Status Variables、Performance Schema 和 Information Schema 等。这些工具可以帮助 DBA 监控和分析数据库性能，识别性能瓶颈，进行针对性优化。

建议 DBA 结合使用多种性能分析工具，定期收集和分析性能数据，建立性能基线，及时发现和解决性能问题。同时，使用自动化工具可以提高性能分析的效率，减少手动操作的工作量。

通过合理使用 MariaDB 提供的性能分析工具，可以提高数据库性能和稳定性，确保数据库高效运行。

MariaDB 特有性能分析工具 ​

性能分析工具概述 ​

性能分析工具的分类 ​

System Variables（系统变量） ​

什么是系统变量 ​

常用性能相关系统变量 ​

查看和修改系统变量 ​

Status Variables（状态变量） ​

什么是状态变量 ​

常用性能相关状态变量 ​

查看状态变量 ​

Performance Schema ​

什么是 Performance Schema ​

Performance Schema 的特点 ​

Performance Schema 架构 ​

常用 Performance Schema 表 ​

启用和配置 Performance Schema ​

使用 Performance Schema 分析性能 ​

Information Schema ​

什么是 Information Schema ​

常用 Information Schema 表 ​

使用 Information Schema 分析性能 ​

MariaDB 特有命令行工具 ​

mariadb-dump ​

mariadbcheck ​

mysqladmin ​

mysqldumpslow ​

MariaDB 特有性能视图 ​

performance_schema.events_statements_summary_by_digest ​

information_schema.processlist ​

information_schema.innodb_trx ​

性能分析工具最佳实践 ​

常见问题（FAQ） ​

Q: 如何选择合适的性能分析工具？ ​

Q: Performance Schema 会影响性能吗？ ​

Q: 如何监控 MariaDB Galera Cluster 的性能？ ​

Q: 如何分析 MariaDB 的查询性能？ ​

Q: 如何监控 MariaDB 的锁等待情况？ ​

总结 ​

MariaDB 特有性能分析工具

性能分析工具概述

性能分析工具的分类

System Variables（系统变量）

什么是系统变量

常用性能相关系统变量

查看和修改系统变量

Status Variables（状态变量）

什么是状态变量

常用性能相关状态变量

查看状态变量

Performance Schema

什么是 Performance Schema

Performance Schema 的特点

Performance Schema 架构

常用 Performance Schema 表

启用和配置 Performance Schema

使用 Performance Schema 分析性能

Information Schema

什么是 Information Schema

常用 Information Schema 表

使用 Information Schema 分析性能

MariaDB 特有命令行工具

mariadb-dump

mariadbcheck

mysqladmin

mysqldumpslow

MariaDB 特有性能视图

performance_schema.events_statements_summary_by_digest

information_schema.processlist

information_schema.innodb_trx

性能分析工具最佳实践

常见问题（FAQ）

Q: 如何选择合适的性能分析工具？

Q: Performance Schema 会影响性能吗？

Q: 如何监控 MariaDB Galera Cluster 的性能？

Q: 如何分析 MariaDB 的查询性能？

Q: 如何监控 MariaDB 的锁等待情况？

总结