Statement Summary Tables

针对 SQL 性能相关的问题,MySQL 在 performance_schema 提供了 statement summary tables,用来监控和统计 SQL。例如其中的一张表 events_statements_summary_by_digest,提供了丰富的字段,包括延迟、执行次数、扫描行数、全表扫描次数等,有助于用户定位 SQL 问题。

为此,从 4.0.0-rc.1 版本开始,TiDB 在 information_schema而不是 performance_schema)中提供与 events_statements_summary_by_digest 功能相似的系统表:

  • statements_summary
  • statements_summary_history
  • cluster_statements_summary
  • cluster_statements_summary_history

本文将详细介绍这些表,以及如何利用它们来排查 SQL 性能问题。

statements_summary

statements_summaryinformation_schema 里的一张系统表,它把 SQL 按 SQL digest 和 plan digest 分组,统计每一组的 SQL 信息。

此处的 SQL digest 与 slow log 里的 SQL digest 一样,是把 SQL 规一化后算出的唯一标识符。SQL 的规一化会忽略常量、空白符、大小写的差别。即语法一致的 SQL 语句,其 digest 也相同。

例如:

SELECT * FROM employee WHERE id IN (1, 2, 3) AND salary BETWEEN 1000 AND 2000; select * from EMPLOYEE where ID in (4, 5) and SALARY between 3000 and 4000;

归一化后都是:

select * from employee where id in (...) and salary between ? and ?;

此处的 plan digest 是把执行计划规一化后算出的唯一标识符。执行计划的规一化会忽略常量的差别。由于相同的 SQL 可能产生不同的执行计划,所以可能分到多个组,同一个组内的执行计划是相同的。

statements_summary 用于保存 SQL 监控指标聚合后的结果。一般来说,每一项监控指标都包含平均值和最大值。例如执行延时对应 AVG_LATENCYMAX_LATENCY 两个字段,分别是平均延时和最大延时。

为了监控指标的即时性,statements_summary 里的数据定期被清空,只展现最近一段时间内的聚合结果。清空周期由系统变量 tidb_stmt_summary_refresh_interval 设置。如果刚好在清空之后进行查询,显示的数据可能很少。

以下为查询 statements_summary 的部分结果:

SUMMARY_BEGIN_TIME: 2020-01-02 11:00:00 SUMMARY_END_TIME: 2020-01-02 11:30:00 STMT_TYPE: Select SCHEMA_NAME: test DIGEST: 0611cc2fe792f8c146cc97d39b31d9562014cf15f8d41f23a4938ca341f54182 DIGEST_TEXT: select * from employee where id = ? TABLE_NAMES: test.employee INDEX_NAMES: NULL SAMPLE_USER: root EXEC_COUNT: 3 SUM_LATENCY: 1035161 MAX_LATENCY: 399594 MIN_LATENCY: 301353 AVG_LATENCY: 345053 AVG_PARSE_LATENCY: 57000 MAX_PARSE_LATENCY: 57000 AVG_COMPILE_LATENCY: 175458 MAX_COMPILE_LATENCY: 175458 ........... AVG_MEM: 103 MAX_MEM: 103 AVG_DISK: 65535 MAX_DISK: 65535 AVG_AFFECTED_ROWS: 0 FIRST_SEEN: 2020-01-02 11:12:54 LAST_SEEN: 2020-01-02 11:25:24 QUERY_SAMPLE_TEXT: select * from employee where id=3100 PREV_SAMPLE_TEXT: PLAN_DIGEST: f415b8d52640b535b9b12a9c148a8630d2c6d59e419aad29397842e32e8e5de3 PLAN: Point_Get_1 root 1 table:employee, handle:3100

statements_summary_history

statements_summary_history 的表结构与 statements_summary 完全相同,用于保存历史时间段的数据。通过历史数据,可以排查过去出现的异常,也可以对比不同时间的监控指标。

字段 SUMMARY_BEGIN_TIMESUMMARY_END_TIME 代表历史时间段的开始时间和结束时间。

statements_summary_evicted

statements_summary 表的容量受 tidb_stmt_summary_max_stmt_count 配置控制,内部使用 LRU 算法,一旦接收到的 SQL 种类超过了 tidb_stmt_summary_max_stmt_count,表中最久未被命中的记录就会被驱逐出表。TiDB 引入了 statements_summary_evicted 表,该表记录了各个时段被驱逐 SQL 语句的具体数量。

只有当 SQL 语句被 statement summary 表驱逐的时候,statements_summary_evicted 表的内容才会更新。statements_summary_evicted 表记录发生驱逐的时间段和被驱逐 SQL 的数量。

statement summary 的 cluster 表

statements_summarystatements_summary_historystatements_summary_evicted 仅显示单台 TiDB server 的 statement summary 数据。若要查询整个集群的数据,需要查询 cluster_statements_summarycluster_statements_summary_historycluster_statements_summary_evicted 表。

cluster_statements_summary 显示各台 TiDB server 的 statements_summary 数据,cluster_statements_summary_history 显示各台 TiDB server 的 statements_summary_history 数据,而 cluster_statements_summary_evicted 则显示各台 TiDB server 的 statements_summary_evicted 数据。这三张表用字段 INSTANCE 表示 TiDB server 的地址,其他字段与 statements_summary 相同。

参数配置

以下系统变量用于控制 statement summary:

  • tidb_enable_stmt_summary:是否打开 statement summary 功能。1 代表打开,0 代表关闭,默认打开。statement summary 关闭后,系统表里的数据会被清空,下次打开后重新统计。经测试,打开后对性能几乎没有影响。
  • tidb_stmt_summary_refresh_intervalstatements_summary 的清空周期,单位是秒 (s),默认值是 1800
  • tidb_stmt_summary_history_sizestatements_summary_history 保存每种 SQL 的历史的数量,也是 statements_summary_evicted 的表容量,默认值是 24
  • tidb_stmt_summary_max_stmt_count:statement summary tables 保存的 SQL 种类数量,默认 3000 条。当 SQL 种类超过该值时,会移除最近没有使用的 SQL。这些 SQL 将会被 statements_summary_evicted 统计记录。
  • tidb_stmt_summary_max_sql_length:字段 DIGEST_TEXTQUERY_SAMPLE_TEXT 的最大显示长度,默认值是 4096。
  • tidb_stmt_summary_internal_query:是否统计 TiDB 的内部 SQL。1 代表统计,0 代表不统计,默认不统计。

statement summary 配置示例如下:

set global tidb_enable_stmt_summary = true; set global tidb_stmt_summary_refresh_interval = 1800; set global tidb_stmt_summary_history_size = 24;

以上配置生效后,statements_summary 每 30 分钟清空一次,所以 statements_summary_history 保存最近 12 小时的历史数。statements_summary_evicted 保存最近 24 个发生了 evict 的时间段记录;statements_summary_evicted 则以 30 分钟为一个记录周期,表容量为 24 个时间段。

为 statement summary 设定合适的大小

在系统运行一段时间后,可以查看 statements_summary 表检查是否发生了 evict,例如:

select @@global.tidb_stmt_summary_max_stmt_count; select count(*) from information_schema.statements_summary;
+-------------------------------------------+ | @@global.tidb_stmt_summary_max_stmt_count | +-------------------------------------------+ | 3000 | +-------------------------------------------+ 1 row in set (0.001 sec) +----------+ | count(*) | +----------+ | 3001 | +----------+ 1 row in set (0.001 sec)

可以发现 statements_summary 表已经满了。再查看 statements_summary_evicted 表检查 evict 的数据。

select * from information_schema.statements_summary_evicted;
+---------------------+---------------------+---------------+ | BEGIN_TIME | END_TIME | EVICTED_COUNT | +---------------------+---------------------+---------------+ | 2020-01-02 16:30:00 | 2020-01-02 17:00:00 | 59 | +---------------------+---------------------+---------------+ | 2020-01-02 16:00:00 | 2020-01-02 16:30:00 | 45 | +---------------------+---------------------+---------------+ 2 row in set (0.001 sec)

由上可知,对最多 59 种 SQL 发生了 evict,也就是说最少应将 statement summary 的容量增大至 59 条记录。

目前的限制

Statement summary tables 现在还存在以下限制:

  • TiDB server 重启后以上 4 张表的 statement summary 会全部丢失。因为 statement summary tables 全部都是内存表,不会持久化数据,所以一旦 server 被重启,statement summary 随之丢失。

排查示例

下面用两个示例问题演示如何利用 statement summary 来排查。

SQL 延迟比较大,是不是服务端的问题?

例如客户端显示 employee 表的点查比较慢,那么可以按 SQL 文本来模糊查询:

SELECT avg_latency, exec_count, query_sample_text FROM information_schema.statements_summary WHERE digest_text LIKE 'select * from employee%';

结果如下,avg_latency 是 1 ms 和 0.3 ms,在正常范围,所以可以判定不是服务端的问题,继而排查客户端或网络问题。

+-------------+------------+------------------------------------------+ | avg_latency | exec_count | query_sample_text | +-------------+------------+------------------------------------------+ | 1042040 | 2 | select * from employee where name='eric' | | 345053 | 3 | select * from employee where id=3100 | +-------------+------------+------------------------------------------+ 2 rows in set (0.00 sec)

哪类 SQL 的总耗时最高?

假如上午 10:00 到 10:30 的 QPS 明显下降,可以从历史表中找出当时耗时最高的三类 SQL:

SELECT sum_latency, avg_latency, exec_count, query_sample_text FROM information_schema.statements_summary_history WHERE summary_begin_time='2020-01-02 10:00:00' ORDER BY sum_latency DESC LIMIT 3;

结果显示以下三类 SQL 的总延迟最高,所以这些 SQL 需要重点优化。

+-------------+-------------+------------+-----------------------------------------------------------------------+ | sum_latency | avg_latency | exec_count | query_sample_text | +-------------+-------------+------------+-----------------------------------------------------------------------+ | 7855660 | 1122237 | 7 | select avg(salary) from employee where company_id=2013 | | 7241960 | 1448392 | 5 | select * from employee join company on employee.company_id=company.id | | 2084081 | 1042040 | 2 | select * from employee where name='eric' | +-------------+-------------+------------+-----------------------------------------------------------------------+ 3 rows in set (0.00 sec)

表的字段介绍

statements_summary 字段介绍

下面介绍 statements_summary 表中各个字段的含义。

SQL 的基础信息:

  • STMT_TYPE:SQL 语句的类型
  • SCHEMA_NAME:执行这类 SQL 的当前 schema
  • DIGEST:这类 SQL 的 digest
  • DIGEST_TEXT:规一化后的 SQL
  • QUERY_SAMPLE_TEXT:这类 SQL 的原 SQL 语句,多条语句只取其中一条
  • TABLE_NAMES:SQL 中涉及的所有表,多张表用 , 分隔
  • INDEX_NAMES:SQL 中使用的索引名,多个索引用 , 分隔
  • SAMPLE_USER:执行这类 SQL 的用户名,多个用户名只取其中一个
  • PLAN_DIGEST:执行计划的 digest
  • PLAN:原执行计划,多条语句只取其中一条的执行计划
  • PLAN_CACHE_HITS:这类 SQL 语句命中 plan cache 的总次数
  • PLAN_IN_CACHE:这类 SQL 语句的上次执行是否命中了 plan cache

执行时间相关的信息:

  • SUMMARY_BEGIN_TIME:当前统计的时间段的开始时间
  • SUMMARY_END_TIME:当前统计的时间段的结束时间
  • FIRST_SEEN:这类 SQL 的首次出现时间
  • LAST_SEEN:这类 SQL 的最后一次出现时间

在 TiDB server 上的执行数据:

  • EXEC_COUNT:这类 SQL 的总执行次数
  • SUM_ERRORS:执行过程中遇到的 error 的总数
  • SUM_WARNINGS:执行过程中遇到的 warning 的总数
  • SUM_LATENCY:这类 SQL 的总延时
  • MAX_LATENCY:这类 SQL 的最大延时
  • MIN_LATENCY:这类 SQL 的最小延时
  • AVG_LATENCY:这类 SQL 的平均延时
  • AVG_PARSE_LATENCY:解析器的平均延时
  • MAX_PARSE_LATENCY:解析器的最大延时
  • AVG_COMPILE_LATENCY:优化器的平均延时
  • MAX_COMPILE_LATENCY:优化器的最大延时
  • AVG_MEM:使用的平均内存,单位 byte
  • MAX_MEM:使用的最大内存,单位 byte
  • AVG_DISK:使用的平均硬盘空间,单位 byte
  • MAX_DISK:使用的最大硬盘空间,单位 byte

和 TiKV Coprocessor Task 相关的字段:

  • SUM_COP_TASK_NUM:发送 Coprocessor 请求的总数
  • MAX_COP_PROCESS_TIME:cop-task 的最大处理时间
  • MAX_COP_PROCESS_ADDRESS:执行时间最长的 cop-task 所在地址
  • MAX_COP_WAIT_TIME:cop-task 的最大等待时间
  • MAX_COP_WAIT_ADDRESS:等待时间最长的 cop-task 所在地址
  • AVG_PROCESS_TIME:SQL 在 TiKV 的平均处理时间
  • MAX_PROCESS_TIME:SQL 在 TiKV 的最大处理时间
  • AVG_WAIT_TIME:SQL 在 TiKV 的平均等待时间
  • MAX_WAIT_TIME:SQL 在 TiKV 的最大等待时间
  • AVG_BACKOFF_TIME:SQL 遇到需要重试的错误时在重试前的平均等待时间
  • MAX_BACKOFF_TIME:SQL 遇到需要重试的错误时在重试前的最大等待时间
  • AVG_TOTAL_KEYS:Coprocessor 扫过的 key 的平均数量
  • MAX_TOTAL_KEYS:Coprocessor 扫过的 key 的最大数量
  • AVG_PROCESSED_KEYS:Coprocessor 处理的 key 的平均数量。相比 avg_total_keysavg_processed_keys 不包含 MVCC 的旧版本。如果 avg_total_keysavg_processed_keys 相差很大,说明旧版本比较多
  • MAX_PROCESSED_KEYS:Coprocessor 处理的 key 的最大数量

和事务相关的字段:

  • AVG_PREWRITE_TIME:prewrite 阶段消耗的平均时间
  • MAX_PREWRITE_TIME prewrite 阶段消耗的最大时间
  • AVG_COMMIT_TIME:commit 阶段消耗的平均时间
  • MAX_COMMIT_TIME:commit 阶段消耗的最大时间
  • AVG_GET_COMMIT_TS_TIME:获取 commit_ts 的平均时间
  • MAX_GET_COMMIT_TS_TIME:获取 commit_ts 的最大时间
  • AVG_COMMIT_BACKOFF_TIME:commit 时遇到需要重试的错误时在重试前的平均等待时间
  • MAX_COMMIT_BACKOFF_TIME:commit 时遇到需要重试的错误时在重试前的最大等待时间
  • AVG_RESOLVE_LOCK_TIME:解决事务的锁冲突的平均时间
  • MAX_RESOLVE_LOCK_TIME:解决事务的锁冲突的最大时间
  • AVG_LOCAL_LATCH_WAIT_TIME:本地事务等待的平均时间
  • MAX_LOCAL_LATCH_WAIT_TIME:本地事务等待的最大时间
  • AVG_WRITE_KEYS:写入 key 的平均数量
  • MAX_WRITE_KEYS:写入 key 的最大数量
  • AVG_WRITE_SIZE:写入的平均数据量,单位 byte
  • MAX_WRITE_SIZE:写入的最大数据量,单位 byte
  • AVG_PREWRITE_REGIONS:prewrite 涉及的平均 Region 数量
  • MAX_PREWRITE_REGIONS:prewrite 涉及的最大 Region 数量
  • AVG_TXN_RETRY:事务平均重试次数
  • MAX_TXN_RETRY:事务最大重试次数
  • SUM_BACKOFF_TIMES:这类 SQL 遇到需要重试的错误后的总重试次数
  • BACKOFF_TYPES:遇到需要重试的错误时的所有错误类型及每种类型重试的次数,格式为 类型:次数。如有多种错误则用 , 分隔,例如 txnLock:2,pdRPC:1
  • AVG_AFFECTED_ROWS:平均影响行数
  • PREV_SAMPLE_TEXT:当 SQL 是 COMMIT 时,该字段为 COMMIT 的前一条语句;否则该字段为空字符串。当 SQL 是 COMMIT 时,按 digest 和 prev_sample_text 一起分组,即不同 prev_sample_textCOMMIT 也会分到不同的行

statements_summary_evicted 字段介绍

  • BEGIN_TIME: 记录的开始时间;
  • END_TIME: 记录的结束时间;
  • EVICTED_COUNT:在记录的时间段内 evict 了多少种 SQL。
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