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MySQL高级讲座篇之：MySQL 8.0资源组：多租户环境下的资源隔离与性能保证。

各位观众老爷，大家好！我是老码，今天咱们来聊聊MySQL 8.0里的一个挺有意思的功能——资源组（Resource Groups）。这玩意儿就像是给你的MySQL服务器建了一栋公寓楼，然后不同的租户（数据库用户或者应用）住进不同的房间（资源组），互不干扰，保障大家的居住体验（性能）。

啥是资源组？为啥要用它？

想象一下，你的MySQL服务器同时跑着好几个应用。一个应用忙着做复杂的数据分析，CPU、IO拼命用；另一个应用只是简单的用户登录，偶尔查查用户信息。如果没有资源限制，那做数据分析的家伙肯定把资源全抢走了，用户登录直接卡死，用户体验贼差。

资源组就是用来解决这个问题的。它可以让你把不同的用户或者应用分配到不同的资源组里，然后给每个资源组分配不同的CPU、IO资源。这样，即使某个应用再怎么折腾，也不会影响到其他应用的正常运行。这就像是给不同的租户分配不同的水电额度，用超了就限流，保证大家都够用。

资源组的原理：CPU亲和性 + IO优先级

MySQL的资源组主要是通过两个机制来控制资源的：

  1. CPU亲和性（CPU Affinity）： 把某个资源组里的线程绑定到特定的CPU核心上。这样，这个资源组里的查询就只能在这些核心上运行，避免了和其他资源组的查询争抢CPU资源。
  2. IO优先级（IO Priority）： 给不同的资源组设置不同的IO优先级。优先级高的资源组，IO请求会优先处理，优先级低的资源组，IO请求会被延迟处理。

资源组的基本操作：创建、修改、删除

咱们先来创建一个资源组：

CREATE RESOURCE GROUP rg_report
  TYPE = SYSTEM
  VCPU = (1,2)
  IO_PRIORITY = MEDIUM;
  • CREATE RESOURCE GROUP rg_report: 创建一个名为rg_report的资源组。
  • TYPE = SYSTEM: 指定资源组的类型。SYSTEM类型的资源组是用来管理服务器线程的，咱们这里用它来限制查询的资源。还有一种类型是USER，用来限制用户线程的，一般不用。
  • VCPU = (1,2): 指定资源组可以使用的CPU核心。这里指定了核心1和核心2。注意，核心编号是从0开始的。
  • IO_PRIORITY = MEDIUM: 指定资源组的IO优先级为中等。

创建完了，咱们可以修改它：

ALTER RESOURCE GROUP rg_report VCPU = (0,1,2,3);

这个语句把rg_report资源组可以使用的CPU核心改成了核心0、1、2和3。

不用的时候，可以删除它：

DROP RESOURCE GROUP rg_report;

把用户或者线程分配到资源组

创建好资源组后，咱们需要把用户或者线程分配到相应的资源组里。有两种方式：

  1. 分配给用户： 以后这个用户的所有连接都会使用这个资源组。
ALTER USER 'report_user'@'%' RESOURCE GROUP rg_report;

这个语句把report_user用户分配到了rg_report资源组。

  1. 分配给会话（Session）： 只对当前会话有效。
SET RESOURCE GROUP rg_report;

这个语句把当前会话分配到了rg_report资源组。注意，这个语句需要在会话级别执行，不能在全局级别执行。

资源组的优先级和继承

如果一个用户同时被分配了多个资源组，那么哪个资源组会生效呢？这时候就要看资源组的优先级了。

资源组的优先级是这样的：

  1. 会话级别 > 用户级别 > 全局级别

也就是说，如果一个会话设置了资源组，那么会话级别的资源组会覆盖用户级别的资源组和全局级别的资源组。如果会话没有设置资源组，但是用户设置了资源组，那么用户级别的资源组会覆盖全局级别的资源组。如果会话和用户都没有设置资源组，那么就使用全局级别的资源组。

全局级别的资源组是通过default_resource_group系统变量来设置的。

实战演练：模拟多租户环境

咱们来模拟一个多租户环境，假设有两个应用：

  • App A: 负责在线交易，对响应时间要求很高。
  • App B: 负责数据报表，可以容忍一定的延迟。

咱们可以创建两个资源组：

CREATE RESOURCE GROUP rg_app_a
  TYPE = SYSTEM
  VCPU = (0,1)
  IO_PRIORITY = HIGH;

CREATE RESOURCE GROUP rg_app_b
  TYPE = SYSTEM
  VCPU = (2,3)
  IO_PRIORITY = LOW;

然后，把App A使用的用户分配到rg_app_a资源组，把App B使用的用户分配到rg_app_b资源组：

ALTER USER 'app_a_user'@'%' RESOURCE GROUP rg_app_a;
ALTER USER 'app_b_user'@'%' RESOURCE GROUP rg_app_b;

这样，App A的查询就会优先使用CPU核心0和1，并且IO优先级也比较高，保证响应时间。App B的查询只能使用CPU核心2和3，并且IO优先级也比较低，可以避免影响App A的正常运行。

监控资源组的使用情况

MySQL提供了一些performance schema表来监控资源组的使用情况。

  • performance_schema.resource_groups: 这个表包含了所有资源组的信息。
SELECT * FROM performance_schema.resource_groups;
  • performance_schema.threads: 这个表包含了所有线程的信息，包括线程所属的资源组。
SELECT
  thread_id,
  name,
  resource_group_name
FROM performance_schema.threads
WHERE resource_group_name IS NOT NULL;
  • performance_schema.resource_group_threads: 这个表显示了线程与资源组之间的关联。
SELECT * FROM performance_schema.resource_group_threads;

通过这些表，你可以了解每个资源组的CPU和IO使用情况，从而调整资源组的配置，优化性能。

资源组的限制和注意事项

  • 只支持Linux系统： 资源组功能依赖于Linux的CPU affinity和IO priority机制，所以只能在Linux系统上使用。
  • 需要performance schema： 资源组的监控需要依赖performance schema，所以需要确保performance schema已经启用。
  • 动态调整CPU核心： 可以在运行时动态调整资源组使用的CPU核心，不需要重启MySQL服务。
  • IO优先级的粒度： IO优先级的粒度比较粗，只能设置高、中、低三个级别，无法更精细地控制IO资源。
  • 小心死锁： 如果资源组的配置不合理，可能会导致死锁。例如，如果一个资源组的CPU资源太少，而这个资源组里又有很多查询需要执行，那么这些查询可能会互相等待，导致死锁。

资源组的适用场景

资源组主要适用于以下场景：

  • 多租户环境： 不同的应用或者用户共享同一个MySQL服务器，需要隔离资源，避免互相影响。
  • 混合负载环境： 既有OLTP（在线事务处理）类型的查询，又有OLAP（在线分析处理）类型的查询，需要保证OLTP查询的响应时间。
  • 资源受限环境： MySQL服务器的CPU和IO资源比较有限，需要合理分配资源，避免出现性能瓶颈。

代码示例：一个更复杂的例子

假设我们有四个应用，分别对应四个用户，并且每个应用对资源的需求不同：

  • user_a: 对CPU需求高，IO需求低
  • user_b: 对CPU需求低，IO需求高
  • user_c: CPU和IO需求都一般
  • user_d: CPU和IO需求都很高，需要限制

我们可以创建四个资源组：

CREATE RESOURCE GROUP rg_a
  TYPE = SYSTEM
  VCPU = (0,1,2)
  IO_PRIORITY = LOW;

CREATE RESOURCE GROUP rg_b
  TYPE = SYSTEM
  VCPU = (3)
  IO_PRIORITY = HIGH;

CREATE RESOURCE GROUP rg_c
  TYPE = SYSTEM
  VCPU = (4,5)
  IO_PRIORITY = MEDIUM;

CREATE RESOURCE GROUP rg_d
  TYPE = SYSTEM
  VCPU = (6)
  IO_PRIORITY = LOW;

然后将用户分配到对应的资源组：

ALTER USER 'user_a'@'%' RESOURCE GROUP rg_a;
ALTER USER 'user_b'@'%' RESOURCE GROUP rg_b;
ALTER USER 'user_c'@'%' RESOURCE GROUP rg_c;
ALTER USER 'user_d'@'%' RESOURCE GROUP rg_d;

在这个例子中，我们为user_a分配了较多的CPU核心，但是IO优先级较低，适合CPU密集型应用。为user_b分配了较少的CPU核心，但是IO优先级较高，适合IO密集型应用。user_c则分配了中等的资源。user_d分配了较少的CPU和较低的IO，限制其资源使用，避免影响其他应用。

总结

MySQL的资源组是一个非常有用的功能，可以让你在多租户环境下更好地管理和控制资源，保证应用的性能和稳定性。但是，资源组的配置也需要根据实际情况进行调整，不能一概而论。只有深入了解资源组的原理和使用方法，才能真正发挥它的作用。

好了，今天的讲座就到这里，希望对大家有所帮助。记住，资源组就像是你的MySQL服务器的“物业管理”，管好了，大家才能住得舒心！下次有机会，咱们再聊聊MySQL的其他好玩的功能。拜拜！

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