MySQL编程进阶之：`SHOW PROCESSLIST`的诊断：如何识别和终止长时间运行的查询。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位大佬，晚上好！今天咱们聊聊MySQL里一个非常实用，但又经常被忽略的神器——SHOW PROCESSLIST。别看它名字平平无奇，关键时刻能救你于水火。想象一下，你的网站突然卡顿，CPU飙升，用户抱怨连连，你急得像热锅上的蚂蚁。这时候，SHOW PROCESSLIST就像一盏明灯，帮你照亮黑暗，找到罪魁祸首——那些长时间运行的查询。

一、 SHOW PROCESSLIST 到底是什么？

简单来说，SHOW PROCESSLIST 是一个MySQL命令，用于显示当前MySQL服务器上所有线程（连接）的活动信息。每个连接对应一个线程，每个线程都在执行某个任务，比如执行查询、更新数据、等待锁等等。通过SHOW PROCESSLIST，我们可以了解当前MySQL服务器的工作状态，从而找出潜在的性能瓶颈。

二、如何使用 SHOW PROCESSLIST？

使用方法非常简单，只需要在MySQL客户端执行以下命令：

SHOW PROCESSLIST;

如果你想查看更详细的信息，可以使用 FULL 关键字：

SHOW FULL PROCESSLIST;

加了FULL之后， Info 列会显示完整的SQL语句，而不是截断后的版本。这在排查问题时非常有用。

三、 SHOW PROCESSLIST 的输出结果详解

执行 SHOW PROCESSLIST 后，你会看到类似下面的结果：

Id	User	Host	db	Command	Time	State	Info
42	root	localhost	test	Sleep	10
43	root	localhost	test	Query	0	init	SHOW PROCESSLIST
44	john	192.168.1.100	shop	Query	60	Sending data	SELECT * FROM orders WHERE order_date < ‘2022-01-01’
45	jane	192.168.1.101	blog	Query	120	Waiting for table lock	UPDATE articles SET views = views + 1 WHERE id = 123

各个字段的含义如下：

Id: 线程ID，唯一标识一个连接。
User: 连接MySQL服务器的用户名。
Host: 客户端的主机名或IP地址。
db: 当前连接使用的数据库。
Command: 线程当前正在执行的命令类型，常见的有 Sleep, Query, Connect, Binlog Dump 等。
Time: 线程处于当前状态的时间，单位是秒。这是最重要的字段之一，也是我们判断慢查询的关键依据。
State: 线程的当前状态，例如 Sending data, Waiting for table lock, Sorting result, Copying to tmp table 等。这个字段能提供更详细的线程活动信息。
Info: 线程正在执行的SQL语句，或者其他信息。如果 Command 是 Query，这里会显示完整的SQL语句（如果使用了 SHOW FULL PROCESSLIST）。

四、如何识别长时间运行的查询？

重点来了！如何通过 SHOW PROCESSLIST 找出那些磨磨蹭蹭的查询呢？

关注 Time 字段： Time 字段表示线程处于当前状态的时间。如果 Time 值很大，比如超过了你认为合理的阈值（例如 60 秒，120 秒），那么这个线程很可能正在执行一个慢查询。
结合 State 字段分析： State 字段可以帮助我们了解线程在做什么。例如，如果 State 是 Sending data，说明MySQL正在向客户端发送数据，这可能意味着查询返回了大量数据。如果 State 是 Waiting for table lock，说明线程正在等待获取表锁，这可能意味着有其他线程正在修改同一张表。如果 State 是 Copying to tmp table 或者 Sorting result，说明MySQL正在使用临时表或者进行排序，这通常是性能瓶颈。
查看 Info 字段： Info 字段显示了线程正在执行的SQL语句。通过分析SQL语句，我们可以了解查询的具体逻辑，从而判断是否需要优化查询。例如，如果SQL语句中使用了全表扫描、复杂的JOIN操作、或者没有使用索引，那么很可能是导致慢查询的原因。

五、如何终止长时间运行的查询？

找到了罪魁祸首，接下来就是如何制止它们了。 MySQL提供了 KILL 命令来终止线程。

KILL 命令有两种形式：

KILL thread_id; 终止指定的线程。这个命令会立即终止线程，并回滚未完成的事务。
KILL QUERY thread_id; 终止指定线程正在执行的查询。这个命令只会终止查询，不会影响线程的其他操作。

例如，要终止线程ID为44的线程，可以使用以下命令：

KILL 44;

或者，只终止线程ID为44的查询：

KILL QUERY 44;

注意： KILL 命令需要 SUPER 权限。通常只有MySQL管理员才能执行此命令。

六、实战演练：模拟慢查询并终止它

为了更好地理解 SHOW PROCESSLIST 和 KILL 命令，我们来做一个简单的实验。

创建一张测试表：

CREATE TABLE `slow_query_test` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `create_time` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

-- 插入大量数据
INSERT INTO `slow_query_test` (`name`, `create_time`) VALUES
('测试数据1', '2023-10-26 10:00:00'),
('测试数据2', '2023-10-26 10:01:00'),
('测试数据3', '2023-10-26 10:02:00');

--重复插入几万条数据，这里省略具体代码，可以用循环来实现

执行一个慢查询：

SELECT * FROM slow_query_test WHERE name LIKE '%测试数据%';

这个查询没有使用索引，并且使用了 LIKE 操作符，因此会进行全表扫描，速度会比较慢。

打开另一个MySQL客户端，执行 SHOW PROCESSLIST 命令：

你会看到类似下面的结果：

Id	User	Host	db	Command	Time	State	Info
42	root	localhost	test	Sleep	10
43	root	localhost	test	Query	0	init	SHOW PROCESSLIST
46	root	localhost	test	Query	30	Sending data	SELECT * FROM slow_query_test WHERE name LIKE ‘%测试数据%’

可以看到，线程ID为46的线程正在执行慢查询，Time 字段显示已经运行了30秒。

使用 KILL 命令终止慢查询：

KILL QUERY 46;

回到执行慢查询的客户端，你会看到查询已经被中断。

七、自动化诊断：使用脚本监控 SHOW PROCESSLIST

手动执行 SHOW PROCESSLIST 固然可以，但效率比较低。我们可以编写脚本，定期执行 SHOW PROCESSLIST，并自动检测长时间运行的查询，然后发送告警或者自动终止它们。

下面是一个简单的Python脚本示例：

import MySQLdb
import time

# MySQL连接信息
HOST = 'localhost'
USER = 'root'
PASSWORD = 'your_password'
DATABASE = 'test'
THRESHOLD = 60  # 阈值，超过60秒的查询被认为是慢查询

def check_processlist():
    try:
        conn = MySQLdb.connect(host=HOST, user=USER, passwd=PASSWORD, db=DATABASE)
        cursor = conn.cursor(MySQLdb.cursors.DictCursor)

        cursor.execute("SHOW FULL PROCESSLIST")
        processes = cursor.fetchall()

        for process in processes:
            if process['Command'] == 'Query' and process['Time'] > THRESHOLD:
                print(f"发现慢查询：线程ID={process['Id']}, 运行时间={process['Time']}秒, SQL语句={process['Info']}")
                # 可以选择发送告警邮件，或者自动终止查询
                # kill_query(conn, process['Id'])

        conn.close()

    except MySQLdb.Error as e:
        print(f"MySQL连接错误：{e}")

def kill_query(conn, process_id):
    try:
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute(f"KILL QUERY {process_id}")
        conn.commit()
        print(f"已终止线程ID为{process_id}的查询")
    except MySQLdb.Error as e:
        print(f"终止查询失败：{e}")

if __name__ == '__main__':
    while True:
        check_processlist()
        time.sleep(10)  # 每隔10秒检查一次

这个脚本会定期执行 SHOW FULL PROCESSLIST 命令，然后遍历结果，找出 Time 字段超过阈值的查询，并打印相关信息。你可以根据自己的需求，修改脚本，例如发送告警邮件、自动终止查询等等。

八、优化建议：从根源上解决慢查询问题

SHOW PROCESSLIST 只是一个诊断工具，它可以帮助我们找到慢查询，但不能解决慢查询问题。要真正解决慢查询问题，我们需要从以下几个方面入手：

优化SQL语句： 这是最重要的一点。 Review你的SQL语句，确保使用了索引，避免全表扫描，减少JOIN操作，优化子查询，等等。可以使用 EXPLAIN 命令来分析SQL语句的执行计划，从而找出性能瓶颈。
```
EXPLAIN SELECT * FROM slow_query_test WHERE name LIKE '%测试数据%';
```
观察 EXPLAIN 的输出，重点关注 type 字段（表示访问类型，例如 ALL 表示全表扫描，index 表示索引扫描，range 表示范围扫描，等等）和 key 字段（表示实际使用的索引）。
添加索引： 索引可以大大提高查询速度。根据查询条件，选择合适的列添加索引。
```
CREATE INDEX idx_name ON slow_query_test (name);
```
优化表结构： 合理的表结构可以提高查询效率。例如，可以使用合适的数据类型，避免冗余字段，将大表拆分成小表，等等。
优化MySQL配置： MySQL的配置参数也会影响查询性能。例如，可以调整 innodb_buffer_pool_size 参数来增加InnoDB缓冲池的大小，从而提高查询速度。
使用缓存： 对于频繁访问的数据，可以使用缓存来减少数据库的压力。例如，可以使用Redis、Memcached等缓存系统。

九、总结

SHOW PROCESSLIST 是一个非常有用的MySQL诊断工具，可以帮助我们识别和终止长时间运行的查询。但是，它只是一个辅助工具，真正的目标是优化SQL语句，改善表结构，优化MySQL配置，从根源上解决慢查询问题。希望今天的分享能帮助大家更好地使用MySQL，提升网站性能！

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