程序猿是如何解决SQLServer占CPU100%的 程序猿是如何解决SQLServer占CPU100%的

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程序猿是如何解决SQLServer占CPU100%的

 

文章目录

• 遇到的问题
• 使用SQLServer Profiler监控数据库
  • SQL1：查找最新的30条告警事件
  • SQL2：获取当前的总报警记录数
• 有哪些SQL语句会致使CPU太高？
• 查看SQL的查询计划
  • 选择top记录时，尽可能为order子句的字段创建索引
  • 查看SQL语句CPU高的语句
  • 经过创建相关索引来减小表扫描
• 其余优化手段
• 总结

 

遇到的问题

有同事反应服务器CPU太高，一看截图基本都是100%了，my god，这但是大问题，赶忙先看看。

让同事查看系统进程，发现是SQLServer的CPU占用比较高。首先想到的是否是报表生成的时候高，由于这块以前出现过问题，关掉服务程序，仍是高。难道是客户端程序引起的？可是这么多的客户端链接，难不成每一个都叫人关闭，很简单，把网络断开便可。网络断开以后，CPU立马降低。那么问题到底在哪里呢，是时候祭出咱们的利器了——SQLServer Profiler。

使用SQLServer Profiler监控数据库

让同事使用SQLProfiler监控了大概20分钟左右，而后保存为跟踪文件*.rtc。

咱们来看看究竟是哪句SQL有问题：

SQL1：查找最新的30条告警事件

select top 30 a.orderno,a.AgentBm,a.AlarmTime,a.RemoveTime,c.Name as AddrName,b.Name as MgrObjName,a.Ch,a.Value,a.Content,a.Level ,ag.Name as AgentServerName,a.EventBm,a.MgrObjId,a.Id,a.Cfmoper,a.Cfm,a.Cfmtime,a.State,a.IgnoreStartTime,a.IgnoreEndTime ,a.OpUserId,d.Name as MgrObjTypeName,l.UserName as userName,f.Name as AddrName2 from eventlog as a left join mgrobj as b on a.MgrObjId=b.Id and a.AgentBm=b.AgentBm left join addrnode as c on b.AddrId=c.Id left join mgrobjtype as d on b.MgrObjTypeId=d.Id left join eventdir as e on a.EventBm=e.Bm left join agentserver as ag on a.AgentBm=ag.AgentBm left join loginUser as l on a.cfmoper=l.loginGuid left join addrnode as f on ag.AddrId=f.Id where ((MgrObjId in ( select Id from MgrObj where AddrId in ('','02100000','02113000','02113001','02113002','02113003','02113004' ,'02113005','02113006','02113007','02113008','02113009','02113010','02113011','02113012' ,'02113013','02113014','02113015','02113016','02113017','02113018','02113019','02113020' ,'02113021','02113022','02113023','02113024','02113025','02113026'))) or (mgrobjid in ('00000000-0000-0000-0000-000000000000','00000000-0000-0000-0000-000000000000' ,'00000000-0000-0000-0000-000000000000','11111111-1111-1111-1111-111111111111' ,'11111111-1111-1111-1111-111111111111')) ) order by alarmtime DESC

 

SQL2：获取当前的总报警记录数

select count(*) from eventlog as a left join mgrobj as b on a.MgrObjId=b.Id and a.AgentBm=b.AgentBm left join addrnode as c on b.AddrId=c.Id left join mgrobjtype as d on b.MgrObjTypeId=d.Id left join eventdir as e on a.EventBm=e.Bm where MgrObjId in ( select Id from MgrObj where AddrId in ('','02100000','02100001','02100002','02100003','02100004','02100005','02100006','02100007' ,'02100008','02100009','02100010','02100011','02100012','02100013','02100014','02100015' ,'02100016','02100017','02100018','02100019','02101000','02101001','02101002','02101003' ,'02101004','02101005','02101006','02101007','02101008','02101009','02101010','02101011','02101012' ,'02101013','02101014','02101015','02101016','02101017','02101018','02101019','02101020','02101021' ,'02101022','02101023','02101024','02101025','022000','022001','022101','022102','0755','0755002') ) and mgrobjid not in ( '00000000-0000-0000-0000-000000000000','00000000-0000-0000-0000-000000000000','00000000-0000-0000-0000-000000000000' ,'11111111-1111-1111-1111-111111111111','11111111-1111-1111-1111-111111111111')

这是典型的获取数据并分页的数据，一条获取最新分页记录总数，一条获取分页记录，正是获取最新事件这里致使的CPU太高。这里的业务大概是每一个客户端，每3秒执行一次数据库查找，以便显示最新的告警事件。好了，元凶找到了，怎么解决？

有哪些SQL语句会致使CPU太高？

上网查看了下文章，得出如下结论：

1.编译和重编译

编译是 Sql Server 为指令生成执行计划的过程。Sql Server 要分析指令要作的事情，分析它所要访问的表格结构，也就是生成执行计划的过程。这个过程主要是在作各类计算，因此CPU 使用比较集中的地方。

执行计划生成后会被缓存在 内存中，以便重用。可是不是全部的均可以 被重用。在不少时候，因为数据量发生了变化，或者数据结构发生了变化，一样一句话执行，就要重编译。

2.排序（sort） 和 聚合计算（aggregation）

在查询的时候，常常会作 order by、distinct 这样的操做，也会作 avg、sum、max、min 这样的聚合计算，在数据已经被加载到内存后，就要使用CPU把这些计算作完。因此这些操做的语句CPU 使用量会多一些。

3.表格链接（Join）操做

当语句须要两张表作链接的时候，SQLServer 经常会选择 Nested Loop 或 Hash 算法。算法的完成要运行 CPU，因此 join 有时候也会带来 CPU 使用比较集中的地方。

4.Count(*) 语句执行的过于频繁

特别是对大表 Count() ，由于 Count() 后面若是没有条件，或者条件用不上索引，都会引发 全表扫描的，也会引发 CPU 的大量运算

大体的缘由，咱们都知道了，可是具体到咱们上述的两个SQL，好像都有上述提到的这些问题，那么到底哪一个才是最大的元凶，咱们可以怎么优化？

查看SQL的查询计划

SQLServer的查询计划很清楚的告诉了咱们到底在哪一步消耗了最大的资源。咱们先来看看获取top30的记录：

排序居然占了94%的资源。原来是它！同事立刻想到，用orderno排序会不会快点。先把上述语句在SQLServer中执行一遍，清掉缓存以后，大概是2~3秒，而后排序字段改成orderno，1秒都不到，果真有用。可是orderno的顺序跟alarmTime的顺序是不彻底一致的，orderno的排序没法替代alarmTime排序，那么怎么办？我想，由于选择的是top，那么由于orderno是汇集索引，那么选择前30条记录，能够当即返回，根本无需遍历整个结果，那么若是alarmTime是个索引字段，是否能够加快排序？

选择top记录时，尽可能为order子句的字段创建索引

先创建索引：

IF NOT EXISTS(SELECT * FROM sysindexes WHERE id=OBJECT_ID('eventlog') AND name='IX_eventlog_alarmTime') CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_eventlog_alarmTime ON dbo.eventlog(AlarmTime)

在查看执行计划：

看到没有，刚才查询耗时的Sort已经消失不见了，那么怎么验证它可以有效的下降咱们的CPU呢，难道要到现场部署，固然不是。

查看SQL语句CPU高的语句

SELECT TOP 10 TEXT AS 'SQL Statement' ,last_execution_time AS 'Last Execution Time' ,(total_logical_reads + total_physical_reads + total_logical_writes) / execution_count AS [Average IO] ,(total_worker_time / execution_count) / 1000000.0 AS [Average CPU Time (sec)] ,(total_elapsed_time / execution_count) / 1000000.0 AS [Average Elapsed Time (sec)] ,execution_count AS "Execution Count",qs.total_physical_reads,qs.total_logical_writes ,qp.query_plan AS "Query Plan" FROM sys.dm_exec_query_stats qs CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(qs.plan_handle) st CROSS APPLY sys.dm_exec_query_plan(qs.plan_handle) qp ORDER BY total_elapsed_time / execution_count DESC

咱们把建索引先后CPU作个对比：

已经明显减低了。

经过创建相关索引来减小表扫描

咱们再来看看count(*)这句怎么优化，由于上面的这句跟count这句差异就在于order by的排序。老规矩，用查询计划看看。

用语句select count(0) from eventlog一看，该表已经有20多w的记录，每次查询30条数据，居然要遍历这个20多w的表两次，能不耗CPU吗。咱们看看是否可以利用相关的条件来减小表扫描。很明显，咱们能够为MgrObjId创建索引：

CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_eventlog_moid ON dbo.eventlog(MgrObjId)

可是不管我怎么试，都是没有利用到索引，难道IN子句和NOT IN子句是无法利用索引必定会引发表扫描。因而上网查资料，找到桦仔的文章，这里面有解答：

SQLSERVER对筛选条件（search argument/SARG）的写法有必定的建议

对于不使用SARG运算符的表达式，索引是没有用的，SQLSERVER对它们很难使用比较优化的作法。非SARG运算符包括

NOT、<>、NOT EXISTS、NOT IN、NOT LIKE和内部函数，例如：Convert、Upper等

可是这偏偏说明了IN是能够创建索引的啊。百思不得其解，通过一番的咨询以后，获得了解答：

不必定是利用索引就是好的,sqlserver根据你的查询的字段的重复值的占比，决定是表扫描仍是索引扫描

有道理，可是我查看了下，重复值并不高，怎么会有问题呢。

关键是，你select的字段，这个地方使用索引那么性能更差，你select字段 id,addrid,agentbm,mgrobjtypeid,name都不在索引里。

真是一语惊醒梦中人，缺的是包含索引！！！关于包含索引的重要性我在这篇文章《我是如何在SQLServer中处理天天四亿三千万记录的》已经提到过了，没想到在这里又从新栽了个跟头。实践，真的是过重要了！

经过创建包含索引来让SQL语句走索引

好吧，立马创建相关索引：

IF NOT EXISTS(SELECT * FROM sysindexes WHERE id=OBJECT_ID('eventlog') AND name='IX_eventlog_moid') CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_eventlog_moid ON dbo.eventlog(MgrObjId) INCLUDE(EventBm,AgentBM)

咱们再来看看查询计划：

看到没有，已经没有eventlog表的表扫描了。咱们再来比较先后的CPU：

很明显，这个count的优化，对查询top的语句依然的生效的。目前为止，这两个查询用上去以后，再也没有CPU太高的现象了。

其余优化手段

• 经过服务端的推送，有事件告警或者解除过来才查询数据库。
• 优化上述查询语句，好比count(*)能够用count(0)替代——参考《SQL开发技巧(二)》
• 优化语句，先查询出全部的MgrObjId，而后在作链接
• 为管理对象、地点表等增长索引
• 添加了索引以后，事件表的插入就会慢，可以再怎么优化呢？能够分区创建索引，天天不忙的时候，把新的记录移入到建好索引的分区

固然，这些优化的手段是后续的事情了，我要作的事情基本完了。

总结

• 服务器CPU太高，首先查看系统进程，肯定引起CPU太高的进程
• 经过SQLServer Profiler可以轻易监控到哪些SQL语句执行时间过长，消耗最多的CPU
• 经过SQL语句是能够查看每条SQL语句消耗的CPU是多少
• 致使CPU高的都是进行大量计算的语句：包括内存排序、表扫描、编译计划等。
• 若是使用Top刷选前面几条语句，则尽可能为Order By子句创建索引，这样能够减小对全部的刷选结果进行排序
• 使用Count查询记录数时，尽可能经过为where字句的相关字段创建索引以减小表扫描。若是多个表进行join操做，则把相关的表链接字段创建在包含索引中
• 经过服务端通知的方式，减小SQL语句的查询
• 经过表分区，尽可能下降由于添加索引而致使表插入较慢的影响

参考文章

• SQLSERVR语句 in和exists哪一个效率高本人测试证实
• Sql Server Cpu 100% 的常见缘由及优化
• SQLSERVER排查CPU占用高的状况
• 人人都是 DBA（XII）查询信息收集脚本汇编

    最后，感谢博客园DBA桦仔的热心指点。