MySQL内核月报 2014.12-MySQL· 性能优化·thread pool 原理分析

本文涉及的产品
RDS AI 助手,专业版
PolarDB Agent Express,2核4GB
RDS MySQL DuckDB 分析主实例,集群系列 4核8GB
简介:

大连接问题

现有mysql 处理客户端连接的方式会触发mysql 新建一个线程来处理新的连接,新建的线程会处理该连接所发送的所有 SQL 请求,即 one-thread-per-connection 的方式,其创建连接的堆栈为:

 

线程建立后,处理请求的堆栈如下:

  1. 0 mysql_execute_command
  2. 1 0x0000000000936f40 in mysql_parse
  3. 2 0x0000000000920664 in dispatch_command
  4. 3 0x000000000091e951 in do_command
  5. 4 0x00000000008c2cd4 in do_handle_one_connection
  6. 5 0x00000000008c2442 in handle_one_connection
  7. 6 0x0000003562e07851 in start_thread () from /lib64/libpthread.so.0
  8. 7 0x0000003562ae767d in clone () from /lib64/libc.so.6

优点及存在的问题

在连接数较小的情况下可以很快的响应客户端的请求,但当连接数非常大时会创建很多线程,这样会引起以下问题:

1. 过多线程之间的切换会加重系统的负载,造成系统资源紧张且响应不及时;

2. 频繁的进行线程的创建及销毁以及线程间同时无序的竟争系统资源加重了系统的负载。

thread_pool正是为了解决以上问题而产生的;


什么是thread_pool

thread_pool(线程池),是指mysql 创建若干工作线程来共同处理所有连接的用户请求,用户的请求的方式不再是 ‘one thread per connection’,而是多个线程共同接收并处理多个连接的请求,在数据库的底层处理方面(mysql_execute_command),单线程的处理方式和线程池的处理方式是一致的。


thread_pool 的工作原理

启动 thread_pool 的mysql 会创建thread_pool_size 个thread group , 一个timer thread, 每个thread group 最多拥有thread_pool_oversubscribe个活动线程,一个listener线程,listener线程负责监听分配到thread group中的连接,并将监听到的事件放入到一个queue中,worker线程从queue中取出连接的事件并执行具体的操作,执行的过程和one thread per connection 相同。timer threaad 则是为了监听各个threadgroup的运行情况,并根据是否阴塞来创建新的worker线程。

thread_pool 建立连接的堆栈如下:

 

thread group中的 worker 处理请求的堆栈如下:

  1. 0 mysql_execute_command
  2. 1 0x0000000000936f40 in mysql_parse
  3. 2 0x0000000000920664 in dispatch_command
  4. 3 0x000000000091e951 in do_command
  5. 4 0x0000000000a78533 in threadpool_process_request
  6. 5 0x000000000066a10b in handle_event
  7. 6 0x000000000066a436 in worker_main
  8. 7 0x0000003562e07851 in start_thread ()
  9. 8 0x0000003562ae767d in clone ()

其中worker_main函数是woker线程的主函数,调用mysql本身的do_command 进行消息解析及处理,和one_thread_per_connection 是一样的逻辑; thread_pool 自行控制工作的线程个数,进而实现线程的管理。


thread_pool中线程的创建:

1. listener线程将监听事件放入mysql放入queue中时,如果发现当前thread group中的活跃线程数active_thread_count为零,则创建新的worker 线程;

2. 正在执行的线程阻塞时,如果发现当前thread group中的活跃线程数active_thread_count为零,则创建新的worker 线程;

3. timer线程在检测时发现没有listener线程且自上次检测以来没有新的请求时会创建新的worker线程,其中检测的时间受参数threadpool_stall_limit控制;

4. timer线程在检测时发现没有执行过新的请求且执行队列queue 不为空时会创建新的worker线程;


worker线程的伪码如下:

 


thread_pool中线程的销毁:

当从队列queue中取出的connection为空时,则此线程销毁,取connection所等待的时间受参数thread_pool_idle_timeout的控制; 综上,thread_pool通过线程的创建及销毁来自动处理worker的线程个数,在负载较高时,创建的线程数目较高,负载较低时,会销毁多余的worker线程,从而降低连接个数带来的影响的同时,提升稳定性及性能。同时,threadpool中引入了Timer 线程,主要做两个事情。

1. 定期检查每个thread_group是否阻塞,如果阻塞,则进行唤醒或创建线程的工作;

2. 检查每个thread_group中的连接是否超时,如果超时则关掉连接并释放相应的资源;


threadpool在使用中存在的问题:

1. 由于threadpool严格控制活跃线程数的限制,如果同时有多个大查询同时分配到了同一个thread group,则会造成此group中的请求过慢,rt 升高,最典型的就是多个binlog dump 线程同时分配到了同一个group内;

2. 开启了事务模式时,非事务模式的请求会放入低优先级队列,因此可能在较长时间内得不到有效处理,极端情况下,会导致实例hang 住,例如某个连接执行了 flush tables with read lock ,并且此连接的后续请求都会放入低优先级,那么有可能会造成实列hang住;

3. 较小并发下,threadpool 性能退化的问题;


相关实践学习
每个IT人都想学的“Web应用上云经典架构”实战
本实验从Web应用上云这个最基本的、最普遍的需求出发,帮助IT从业者们通过“阿里云Web应用上云解决方案”,了解一个企业级Web应用上云的常见架构,了解如何构建一个高可用、可扩展的企业级应用架构。
MySQL数据库入门学习
本课程通过最流行的开源数据库MySQL带你了解数据库的世界。   相关的阿里云产品:云数据库RDS MySQL 版 阿里云关系型数据库RDS(Relational Database Service)是一种稳定可靠、可弹性伸缩的在线数据库服务,提供容灾、备份、恢复、迁移等方面的全套解决方案,彻底解决数据库运维的烦恼。 了解产品详情: https://www.aliyun.com/product/rds/mysql 
目录
相关文章
|
10月前
|
存储 SQL 关系型数据库
MySQL 核心知识与性能优化全解析
我整理的这份内容涵盖了 MySQL 诸多核心知识。包括查询语句的书写与执行顺序,多表查询的连接方式及内、外连接的区别。还讲了 CHAR 和 VARCHAR 的差异,索引的类型、底层结构、聚簇与非聚簇之分,以及回表查询、覆盖索引、左前缀原则和索引失效情形,还有建索引的取舍。对比了 MyISAM 和 InnoDB 存储引擎的不同,提及性能优化的多方面方法,以及超大分页处理、慢查询定位与分析等,最后提到了锁和分库分表可参考相关资料。
213 0
|
存储 缓存 负载均衡
mysql的性能优化
在数据库设计中,应选择合适的存储引擎(如MyISAM或InnoDB)、字段类型(如char、varchar、tinyint),并遵循范式(1NF、2NF、3NF)。功能上,可以通过索引优化、缓存和分库分表来提升性能。架构上,采用主从复制、读写分离和负载均衡可进一步提高系统稳定性和扩展性。
214 9
|
存储 关系型数据库 MySQL
mysql-性能优化(一)
mysql-性能优化(一)
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL性能优化实践指南
【10月更文挑战第16天】MySQL性能优化实践指南
886 0
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL性能优化指南
【10月更文挑战第16天】MySQL性能优化指南
1178 0
|
SQL 存储 关系型数据库
深入 MySQL 的执行计划与性能优化
深入 MySQL 的执行计划与性能优化
324 0
|
8月前
|
缓存 关系型数据库 BI
使用MYSQL Report分析数据库性能(下)
使用MYSQL Report分析数据库性能
536 158
|
8月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
自建数据库如何迁移至RDS MySQL实例
数据库迁移是一项复杂且耗时的工程,需考虑数据安全、完整性及业务中断影响。使用阿里云数据传输服务DTS,可快速、平滑完成迁移任务,将应用停机时间降至分钟级。您还可通过全量备份自建数据库并恢复至RDS MySQL实例,实现间接迁移上云。
|
8月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
阿里云数据库RDS费用价格:MySQL、SQL Server、PostgreSQL和MariaDB引擎收费标准
阿里云RDS数据库支持MySQL、SQL Server、PostgreSQL、MariaDB,多种引擎优惠上线!MySQL倚天版88元/年,SQL Server 2核4G仅299元/年,PostgreSQL 227元/年起。高可用、可弹性伸缩,安全稳定。详情见官网活动页。
1422 152

相关产品

  • 云数据库 RDS MySQL 版
  • 推荐镜像

    更多