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MySQL 8.0不再担心被垃圾SQL搞爆内存

叶金荣发表于 2023-02-01 08:46:23

MySQL 8.0.28引入的新功能

MySQL 8.0.28开始，新增一个特性，支持监控统计并限制各个连接（会话）的内存消耗，避免大量用户连接因为执行垃圾SQL消耗过多内存，造成可能被OOM kill的风险。

首先，需要先设置系统选项 global_connection_memory_tracking = 1，之后可以通过系统状态变量 Global_connection_memory 查看当前所有连接消耗的内存总量：

mysql> show global status like 'Global_connection_memory';
+--------------------------+---------+
| Variable_name            | Value   |
+--------------------------+---------+
| Global_connection_memory | 1122912 |
+--------------------------+---------+

系统选项 global_connection_memory_tracking 可以全局开启，也可以在单个会话中独立开启。如果是全局开启，则会针对所有连接统计内存消耗情况，包括系统内部线程，以及root用户创建的连接；如果是单个会话中独立开启，则只会统计当前会话连接的内存消耗。此外，InnoDB buffer pool不在统计范围内。

可以通过设置选项 connection_memory_chunk_size 来控制内存统计更新频率，该选项默认值为8KB，也就是当内存使用变化超过8KB时，才会更新统计结果。

可以调整每个会话连接可使用内存上限，由选项 connection_memory_limit 定义其限制，默认值及最大值都是 18446744073709551615，这个默认值太大了，等同于没有限制。如果线上经常运行垃圾SQL导致MySQL内存消耗过大的话，可以适当调低这个选项。

如何在评估一条SQL可能要消耗多少内存呢？可以先调整选项值 connection_memory_limit = 2097152，即调低到2MB。然后以普通用户身份（没有SUPER、SYSTEM_VARIABLES_ADMIN、SESSION_VARIABLES_ADMIN等权限）执行相应的SQL，如果预估需要消耗的内存超过2MB，则会发出类似下面的报错，并且这个连接会被杀掉断开：

mysql> select @@global.connection_memory_limit;
+----------------------------------+
| @@global.connection_memory_limit |
+----------------------------------+
|                          2097152 |
+----------------------------------+

mysql> select count(c) from t group by c;
ERROR 4082 (HY000): Connection closed. Connection memory limit 2097152 bytes exceeded. Consumed 7079568 bytes.

可以看到上述报错信息中提示这条SQL需要消耗约 7079568字节的内存。当然了，实际上这条SQL需要消耗的内存不止 7079568字节，随着我们细粒度逐步上调 connection_memory_limit 选项值，最后会发现这条SQL需要消耗的内存约为 13087952字节。

当执行完这条SQL后，我们再次查询状态变量 Global_connection_memory，会发现它的值并没这么大，说明这条SQL执行完毕后，相应的内存也立即释放，只保留维持会话连接所需的基本内存：

mysql> select count(c) from t group by c; show global status like 'Global_connection_memory'; show session status like 'Global_connection_memory';
+----------+
| count(c) |
+----------+
|        2 |
+----------+
1 row in set (0.04 sec)

+--------------------------+---------+
| Variable_name            | Value   |
+--------------------------+---------+
| Global_connection_memory | 2193153 |
+--------------------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

前面提到一点，只有普通用户执行SQL才会受到内存使用上限约束，如果是用root用户执行同一条SQL，则不受限制：

mysql> select user();
+----------------+
| user()         |
+----------------+
| root@localhost |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select @@global.connection_memory_limit;
+----------------------------------+
| @@global.connection_memory_limit |
+----------------------------------+
|                          2097152 |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select count(c) from t group by c;
+----------+
| count(c) |
+----------+
|        2 |
+----------+
1 row in set (0.05 sec)

所以不能频繁用root等具备SUPER权限的用户执行需要大内存的SQL，避免被OOM kill。

另外，选项 connection_memory_chunk_size 如果设置太小，则会频繁更新内存统计，对系统性能也会有影响；但也不建议设置太大，否则可能因为更新不及时而引发OOM问题，大部分情况下采用默认值即可。

综上，假设有个服务器物理内存是96GB，建议考虑做如下分配：

选项	设置值
innodb_buffer_pool_size	64G
global_connection_memory_limit	12G
connection_memory_chunk_size	8192
connection_memory_limit	16M
global_connection_memory_tracking	ON

在上述规划中，设置了每个会话中，普通用户执行的SQL消耗内存不能超过96MB，所有会话消耗的内存总量不超过12GB，约可最高支撑128个并发连接；此外，innodb buffer pool + 各会话内存的和是 76G，约为物理内存的80%，已给系统预留出基本充足的剩余内存，降低发生SWAP的风险。

延伸阅读
– Changes in MySQL 8.0.28, https://dev.mysql.com/doc/relnotes/mysql/8.0/en/news-8-0-28.html
– sys var: global_connection_memory_limit, https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/server-system-variables.html
– Status Variables: Global_connection_memory, https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/server-status-variables.html
– 【走进RDS】之MySQL内存分配与管理（下篇）, https://mp.weixin.qq.com/s/CCbbmdV-stMogtby6M4DqA

可以只开启某个会话里的选项 global_connection_memory_tracking，这样只会对当前会话统计内存消耗，然后执行相应的SQL，再查看状态变量 Global_connection_memory 前后变化，即可知道新增多少内存消耗指标。例如：

mysql> set @@session.global_connection_memory_tracking=1;
set @@session.connection_memory_chunk_size = 1;
-- 只对当前会话开启内存统计，并且提高内存统计频率
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show session status like 'Global_connection_memory';  -- 查看当前会话内存消耗值
+--------------------------+---------+
| Variable_name            | Value   |
+--------------------------+---------+
| Global_connection_memory | 1119505 |
+--------------------------+---------+

mysql> select count(c) from t group by c;  -- 执行一个消耗内存的SQL
+----------+
| count(c) |
+----------+
|       10 |
+----------+
1 row in set (0.35 sec)

mysql> show session status like 'Global_connection_memory';  -- 再次查看当前会话内存消耗值
+--------------------------+---------+
| Variable_name            | Value   |
+--------------------------+---------+
| Global_connection_memory | 1136305 |
+--------------------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select 1136305 - 1119505;  -- 计算两次内存值差异，即可得到执行SQL的内存消耗代价
+-------------------+
| 1136305 - 1119505 |
+-------------------+
|             16800 |
+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

MySQL 8.0不再担心被垃圾SQL搞爆内存

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