sys 系统库笔记（一）—— 简介与快速入门

系列文章参考自《MySQL 性能优化金字塔法则》，删除了书里重复说明和过于复杂的一些解释，完整版请参考原书。

前面一系列笔记介绍了performance_schema系统库，把它放在最前面其中一个原因就是因为它是sys系统库的数据来源。本系列基于MySQL 5.7.18 版本整理

一、 sys系统库使用前提

使用sys系统库前，需要确保数据库环境满足如下条件：

1）MySQL 5.6或更高版本

2）启用performance_schema（performance_schema=on）

3）要完全访问sys系统库，用户必须具有以下权限：

对所有sys表和视图具有SELECT权限
对所有sys存储过程和函数具有EXECUTE权限
对sys_config表具有INSERT、UPDATE权限
对某些特定的sys系统库存储过程和函数需要额外权限，如，ps_setup_save()存储过程，需要临时表相关的权限

4）要有与被sys系统库执行访问的对象相关的权限

任何被sys系统库访问的performance_schema表需要有SELECT权限；要使用sys系统库对performance_schema相关表执行更新，则需要performance_schema相关表的UPDATE权限
INFORMATION_SCHEMA.INNODB_BUFFER_PAGE表的PROCESS权限

5）要充分使用sys系统库的功能，必须启用某些performance_schema的instruments和consumers：

所有wait instruments
所有stage instruments
所有statement instruments
对于所启用的类型事件的instruments，还需要启用对应类型的consumers（xxx_current和xxx_history_long）

可以使用sys系统库来启用所有需要的instruments和consumers（存储过程具体内容可通过 show create procedure procedure_name; 语句查看）：

启用所有wait instruments：CALL sys.ps_setup_enable_instrument('wait');
启用所有stage instruments：CALL sys.ps_setup_enable_instrument('stage');
启用所有statement instruments：CALL sys.ps_setup_enable_instrument('statement');
启用所有事件类型的current表：CALL sys.ps_setup_enable_consumer('current');
启用所有事件类型的history_long表：CALL sys.ps_setup_enable_consumer('history_long');

注意：

performance_schema的默认配置就可以满足sys系统库的大部分数据收集功能。启用上述所提及的所有instruments和consumers会对性能产生一定影响，最好仅启用所需的配置。可以使用 CALL sys.ps_setup_reset_to_default(TRUE); 快速恢复到performance_schema的默认配置。

对于以上繁杂的权限要求，通常创建一个具有管理员权限的账号即可，当然如果你有明确的需求，那另当别论，但sys系统库通常都是提供给DBA排查一些特定问题使用的，其下所涉及的各项查询或多或少都会对性能有一定影响（主要体现在performance_schema功能实现的性能开销），在不明需求的情况下，不建议开放这些功能来作为常规的监控手段使用。

二、 sys系统库初体验

可以切换到sys系统库下直接查询视图，就像查询某个库下的表一样，如下：

# version视图可以查看sys 系统库和mysql server的版本号
mysql> USE sys;
mysql> SELECT * FROM version;
+ ------------- + ----------------- +
| sys_version | mysql_version |
+ ------------- + ----------------- +
| 1.5.0 | 5.7.9-debug-log |
+ ------------- + ----------------- +

sys 系统库下包含许多视图，以各种方式对performance_schema表进行聚合计算展示。其中大部分是成对出现，两个视图名称相同，但有一个视图带'x$'字符前缀，例如：host_summary_by_file_io和x$host_summary_by_file_io，代表按照主机进行汇总统计的文件I/O性能数据，两个视图访问数据源是相同的，但是创建视图的语句中，不带x$的视图是把相关数值数据经过单位换算再显示的，带x$前缀的视图显示的是原始的数据(皮秒)。

# 输出信息经过单位换算，可读性更高
mysql> SELECT * FROM host_summary_by_file_io;
+------------+-------+------------+
| host      | ios  | io_latency |
+------------+-------+------------+
| localhost  | 67570 | 5.38 s    |
| background |  3468 | 4.18 s    |
+------------+-------+------------+# 带x$的视图显示原始的皮秒单位数值，对于程序或工具获取使用更易于数据处理
mysql> SELECT * FROM x$host_summary_by_file_io;
+------------+-------+---------------+
| host      | ios  | io_latency    |
+------------+-------+---------------+
| localhost  | 67574 | 5380678125144 |
| background |  3474 | 4758696829416 |
+------------+-------+---------------+

要查看sys 系统库对象定义语句，可以使用适当的SHOW语句或INFORMATION_SCHEMA库查询。

mysql> SHOW CREATE VIEW session;
mysql> SHOW CREATE FUNCTION format_bytes;

要查看更易读的格式对象定义语句，可以访问sys 系统库开发网站https://github.com/mysql/mysql-sys上的各个.sql文件，或者使用mysqldump与mysqlpump工具导出sys库，默认情况下，mysqldump和mysqlpump都不会导出sys 系统库。要生成包含sys 系统库的导出文件，可以使用如下命令显式指定sys 系统库。虽然可以导出视图定义，但是与原始的定义语句相比仍然缺失了相当一部分内容，只是可读性比直接show create view要好一些：

mysqldump --databases --routines sys> sys_dump.sql
mysqlpump sys> sys_dump.sql
# 如果要重新导入sys 系统库，可以使用如下命令：
mysql < sys_dump.sql

三、事务进度报告功能

从MySQL 5.7.9开始，sys 系统库视图提供长时间运行的事务的进度报告，通过processlist和session以及x$前缀的视图进行查看，其中processlist包含了后台和前台线程当前的事件信息，session不包含后台线程和command为Daemon的线程，如下：

processlist
session
x$processlist
x$session

session视图直接调用processlist视图过滤了后台线程和command为Daemon的线程。

processlist线程联结查询了threads、events_waits_current、events_stages_current、events_statements_current、events_transactions_current、sys.x$memory_by_thread_by_current_bytes、session_connect_attrs表，因此需要打开相应的instruments和consumers，否则谁没打开谁对应的信息字段列就为NULL，对于trx_state字段为ACTIVE的线程，progress可以输出百分比进度信息，但只有支持进度的事件才会被统计并打印。

-- 查看当前正在执行的语句进度信息
select * from session where conn_id!=connection_id() and trx_state='ACTIVE'\G;*************************** 1. row ***************************thd_id: 47conn_id: 5user: admin@localhostdb: sbtestcommand: Querystate: alter table (merge sort)time: 29
current_statement: alter table sbtest1 add index i_c(c)
statement_latency: 29.34 sprogress: 49.70  ------ 进度lock_latency: 4.34 msrows_examined: 0rows_sent: 0rows_affected: 0tmp_tables: 0tmp_disk_tables: 0full_scan: NOlast_statement: NULL
last_statement_latency: NULLcurrent_memory: 4.52 KiBlast_wait: wait/io/file/innodb/innodb_temp_file
last_wait_latency: 369.52 ussource: os0file.ic:470trx_latency: 29.45 strx_state: ACTIVEtrx_autocommit: YESpid: 4667program_name: mysql
1 row in set (0.12 sec)-- 查看已经执行完的语句相关统计信息
select * from session where conn_id!=connection_id() and trx_state='COMMITTED'\G;*************************** 1. row ***************************thd_id: 47conn_id: 5user: admin@localhostdb: sbtestcommand: Sleepstate: NULLtime: 372
current_statement: NULL
statement_latency: NULLprogress: NULL ------ 已执行完、未启用、不支持进度显示的为nulllock_latency: 4.34 msrows_examined: 0rows_sent: 0rows_affected: 0tmp_tables: 0tmp_disk_tables: 0full_scan: NOlast_statement: alter table sbtest1 add index i_c(c)
last_statement_latency: 1.61 mcurrent_memory: 4.52 KiBlast_wait: idle
last_wait_latency: Still Waitingsource: socket_connection.cc:69trx_latency: 1.61 mtrx_state: COMMITTEDtrx_autocommit: YESpid: 4667program_name: mysql
1 row in set (0.12 sec)

对于stage事件进度报告要求必须启用events_stages_current consumers，启用需要查看进度相关的instruments。例如：

stage/sql/Copying to tmp table
stage/innodb/alter table (end)
stage/innodb/alter table (flush)
stage/innodb/alter table (insert)
stage/innodb/alter table (log apply index)
stage/innodb/alter table (log apply table)
stage/innodb/alter table (merge sort)
stage/innodb/alter table (read PK and internal sort)
stage/innodb/buffer pool load

对于不支持进度或未启用所需的instruments或consumers的stage事件，对应的进度信息列显示为NULL。

更多内容参考

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/sys-schema-progress-reporting.html

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/sys-schema-prerequisites.html

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/sys-schema-usage.html