MySQL高级讲座篇之：MySQL的`Resource Groups`如何防止恶意查询导致`CPU`和`IO`耗尽？

各位观众老爷们，大家好！今天咱就来聊聊MySQL里的一个“神器”——Resource Groups，看看它怎么帮咱们防止那些“吃CPU像吃辣条”的恶意查询，以及那些“狂刷IO像不要钱”的家伙，搞垮咱的数据库。

开场白：数据库的“地主老财”和“佃户”

想象一下，你的MySQL服务器就是一个地主老财，CPU和IO资源就是他家的田地。平时风调雨顺，一切安好。但总有些“佃户”（也就是查询）比较懒，种地效率低，占着田地不放，甚至还有些“恶意佃户”故意破坏田地，导致其他勤劳的“佃户”没地可种，最终大家都饿肚子（数据库性能下降）。

Resource Groups就是地主老财手里的“土地改革”方案，它可以把田地划成不同的“资源组”，给不同的“佃户”分配不同的田地，并且限制他们的“耕作方式”（CPU和IO使用）。这样，就算有些“恶意佃户”想破坏，也只能破坏自己那块地，影响不到其他人。

第一部分：Resource Groups是什么？能吃吗？

Resource Groups 是 MySQL 8.0 引入的一个功能，它允许咱们把线程分配到不同的资源组，并为每个资源组分配不同的 CPU 和 IO 优先级。简单来说，就是给不同的查询分配不同的“房间”，每个房间的资源不一样。

Resource Groups 的核心概念：

• 资源组（Resource Group）： 资源的集合，定义了 CPU 和 IO 优先级。
• 线程（Thread）： 执行 SQL 查询的线程。
• 资源组属性： 定义资源组的 CPU 亲和性、IO 优先级等。

为什么要用 Resource Groups？

• 资源隔离： 防止某些查询占用过多资源，影响其他查询。
• QoS（服务质量）保证： 保证关键查询的性能。
• 资源限制： 限制某些查询的资源使用，防止恶意查询。

第二部分：Resource Groups 的“前世今生”：安装与配置

要用 Resource Groups，首先得确保你的 MySQL 版本是 8.0 及以上。然后，检查一下resource_group_enabled系统变量是否开启。

SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'resource_group_enabled';

如果结果是OFF，那就需要开启它。

SET GLOBAL resource_group_enabled = ON;

创建资源组：

创建资源组的语法如下：

CREATE RESOURCE GROUP group_name
  TYPE = {SYSTEM | USER}
  [VCPU = (cpu_list)]
  [THREAD_PRIORITY = priority];

• group_name：资源组的名称。
• TYPE：资源组的类型。SYSTEM 类型的资源组只能由 MySQL 服务器内部使用，USER 类型的资源组可以由用户使用。
• VCPU：指定资源组可以使用的 CPU 核心。
• THREAD_PRIORITY：指定资源组的线程优先级。范围是 -20 到 19，数值越小优先级越高。

举个栗子：

创建一个名为high_priority的资源组，使用 CPU 核心 0 和 1，线程优先级为 -10。

CREATE RESOURCE GROUP high_priority
  TYPE = USER
  VCPU = (0,1)
  THREAD_PRIORITY = -10;

创建一个名为low_priority的资源组，使用 CPU 核心 2，线程优先级为 10。

CREATE RESOURCE GROUP low_priority
  TYPE = USER
  VCPU = (2)
  THREAD_PRIORITY = 10;

修改资源组：

修改资源组的语法如下：

ALTER RESOURCE GROUP group_name
  [VCPU = (cpu_list)]
  [THREAD_PRIORITY = priority]
  [RESOURCE_GROUP_ENABLE={TRUE|FALSE}];

举个栗子：

修改high_priority资源组的线程优先级为 -5。

ALTER RESOURCE GROUP high_priority
  THREAD_PRIORITY = -5;

删除资源组：

删除资源组的语法如下：

DROP RESOURCE GROUP group_name;

举个栗子：

删除low_priority资源组。

DROP RESOURCE GROUP low_priority;

第三部分：Resource Groups 的“十八般武艺”：使用方法

创建好资源组后，就可以把线程分配到不同的资源组了。

分配线程到资源组：

可以通过以下几种方式将线程分配到资源组：

• 在连接时指定： 在连接 MySQL 服务器时，可以使用--resource-group选项指定资源组。

  mysql --user=your_user --password=your_password --resource-group=high_priority

• 在会话中指定： 在会话中，可以使用SET RESOURCE GROUP语句指定资源组。

  SET RESOURCE GROUP high_priority;

• 使用 Performance Schema： 可以使用 Performance Schema 将线程分配到资源组。

举个栗子：

将当前会话分配到high_priority资源组。

SET RESOURCE GROUP high_priority;

-- 执行一些重要的查询
SELECT * FROM important_table WHERE ...;

-- 恢复到默认资源组
SET RESOURCE GROUP DEFAULT;

查看线程所属的资源组：

可以使用以下查询查看线程所属的资源组：

SELECT THREAD_ID, RESOURCE_GROUP FROM performance_schema.threads;

第四部分：Resource Groups 的“实战演练”：防止恶意查询

现在，咱们来模拟一个恶意查询，看看 Resource Groups 是如何发挥作用的。

场景：

一个“不懂事”的开发人员写了一个复杂的查询，导致 CPU 占用率飙升，影响了其他用户的正常使用。

SELECT
  t1.*
FROM
  table1 t1
JOIN
  table2 t2 ON t1.id = t2.table1_id
JOIN
  table3 t3 ON t2.id = t3.table2_id
JOIN
  table4 t4 ON t3.id = t4.table3_id
WHERE
  t1.column1 LIKE '%keyword%'
  AND t2.column2 > 100
  AND t3.column3 < 50
  AND t4.column4 = 'value';

这个查询涉及多个表的连接，并且使用了LIKE模糊查询，效率很低。

解决方案：

1. 创建一个低优先级资源组：

   CREATE RESOURCE GROUP low_priority
     TYPE = USER
     VCPU = (2)
     THREAD_PRIORITY = 10;

2. 将执行恶意查询的线程分配到低优先级资源组：

   可以通过多种方式进行分配，比如在连接时指定，或者使用 Performance Schema。这里假设我们已经知道执行恶意查询的线程 ID 是 123。

   -- 使用 Performance Schema (需要一定的配置)
   UPDATE performance_schema.threads
   SET RESOURCE_GROUP = 'low_priority'
   WHERE THREAD_ID = 123;

   注意： 使用 Performance Schema 修改线程的资源组需要一定的权限和配置。更常用的方式是在连接时指定，或者在会话中指定。

3. 监控资源使用情况：

   可以使用 MySQL Enterprise Monitor 或其他监控工具监控 CPU 和 IO 使用情况。

   通过将执行恶意查询的线程分配到低优先级资源组，可以限制其 CPU 和 IO 使用，从而避免影响其他用户的正常使用。

第五部分：Resource Groups 的“进阶秘籍”：与其他功能的配合

Resource Groups 可以与其他 MySQL 功能配合使用，以实现更精细的资源管理。

• Performance Schema： Performance Schema 提供了丰富的性能数据，可以用来监控资源组的使用情况，并根据实际情况调整资源组的配置。
• 用户权限管理： 可以结合用户权限管理，限制某些用户只能使用特定的资源组。
• 审计日志： 可以开启审计日志，记录资源组的使用情况，以便进行审计和分析。

第六部分：Resource Groups 的“注意事项”：坑爹的地方

• 资源组的配置需要根据实际情况进行调整。 没有万能的配置，需要根据服务器的硬件配置、负载情况等因素进行调整。
• 过度使用资源组可能会导致性能下降。 如果资源组的配置不合理，可能会导致线程之间的竞争，反而降低性能。
• Resource Groups 不能完全解决所有资源管理问题。 仍然需要优化 SQL 查询，避免出现低效的查询。

第七部分：Resource Groups 的“未来展望”：它还能干啥？

Resource Groups 是一个非常有用的功能，可以帮助咱们更好地管理 MySQL 服务器的资源。未来，Resource Groups 可能会支持更多的资源类型，例如内存、网络带宽等，从而实现更全面的资源管理。

第八部分：总结陈词：告别“资源争夺战”

总而言之，MySQL 的 Resource Groups 就像一个“资源调度员”，它可以把 CPU 和 IO 资源分配给不同的查询，防止“恶意查询”霸占资源，保证关键查询的性能。虽然配置和使用 Resource Groups 需要一定的技巧，但只要掌握了基本原理，就能轻松应对各种“资源争夺战”，让你的 MySQL 服务器更加稳定、高效。

代码示例总结：

操作	SQL 语句	说明
开启 Resource Groups	SET GLOBAL resource_group_enabled = ON;	开启 Resource Groups 功能。
创建资源组	CREATE RESOURCE GROUP high_priority TYPE = USER VCPU = (0,1) THREAD_PRIORITY = -10; CREATE RESOURCE GROUP low_priority TYPE = USER VCPU = (2) THREAD_PRIORITY = 10;	创建两个资源组，分别命名为 high_priority 和 low_priority，并设置 CPU 核心和线程优先级。
修改资源组	ALTER RESOURCE GROUP high_priority THREAD_PRIORITY = -5;	修改 high_priority 资源组的线程优先级。
删除资源组	DROP RESOURCE GROUP low_priority;	删除 low_priority 资源组。
会话分配资源组	SET RESOURCE GROUP high_priority; SET RESOURCE GROUP DEFAULT;	将当前会话分配到 high_priority 资源组，然后恢复到默认资源组。
查看线程所属资源组	SELECT THREAD_ID, RESOURCE_GROUP FROM performance_schema.threads;	查看所有线程所属的资源组。
连接时分配资源组	mysql --user=your_user --password=your_password --resource-group=high_priority	在连接 MySQL 服务器时，指定资源组。
使用Performance Schema分配资源组	UPDATE performance_schema.threads SET RESOURCE_GROUP = 'low_priority' WHERE THREAD_ID = 123;	使用 Performance Schema 将线程分配到 low_priority 资源组。 需要权限和配置。

今天的讲座就到这里，谢谢大家！希望大家以后都能用好 Resource Groups，让你的数据库不再受“恶意查询”的困扰！