Question

针对 SQL 性能相关的问题，MySQL 在 performance_schema 提供了 statement summary tables，用来监控和统计 SQL。例如其中的一张表 events_statements_summary_by_digest，提供了丰富的字段，包括延迟、执行次数、扫描行数、全表扫描次数等，有助于用户定位 SQL 问题。

为此，从 4.0.0-rc.1 版本开始，TiDB 在 information_schema 中提供与 events_statements_summary_by_digest 功能相似的系统表：

• statements_summary
• statements_summary_history
• cluster_statements_summary
• cluster_statements_summary_history

本文将详细介绍这些表，以及如何利用它们来排查 SQL 性能问题。

statements_summary

statements_summary 是 information_schema 里的一张系统表，它把 SQL 按 SQL digest 和 plan digest 分组，统计每一组的 SQL 信息。

此处的 SQL digest 与 slow log 里的 SQL digest 一样，是把 SQL 规一化后算出的唯一标识符。SQL 的规一化会忽略常量、空白符、大小写的差别。即语法一致的 SQL 语句，其 digest 也相同。

例如：

SELECT * FROM employee WHERE id IN (1, 2, 3) AND salary BETWEEN 1000 AND 2000;
select * from EMPLOYEE where ID in (4, 5) and SALARY between 3000 and 4000;

规一化后都是：

select * from employee where id in (...) and salary between ? and ?;

此处的 plan digest 是把执行计划规一化后算出的唯一标识符。执行计划的规一化会忽略常量的差别。由于相同的 SQL 可能产生不同的执行计划，所以可能分到多个组，同一个组内的执行计划是相同的。

statements_summary 用于保存 SQL 监控指标聚合后的结果。一般来说，每一项监控指标都包含平均值和最大值。例如执行延时对应 AVG_LATENCY 和 MAX_LATENCY 两个字段，分别是平均延时和最大延时。

为了监控指标的即时性，statements_summary 里的数据定期被清空，只展现最近一段时间内的聚合结果。清空周期由系统变量 tidb_stmt_summary_refresh_interval 设置。如果刚好在清空之后进行查询，显示的数据可能很少。

以下为查询 statements_summary 的部分结果：

   SUMMARY_BEGIN_TIME: 2020-01-02 11:00:00
     SUMMARY_END_TIME: 2020-01-02 11:30:00
            STMT_TYPE: Select
          SCHEMA_NAME: test
               DIGEST: 0611cc2fe792f8c146cc97d39b31d9562014cf15f8d41f23a4938ca341f54182
          DIGEST_TEXT: select * from employee where id = ?
          TABLE_NAMES: test.employee
          INDEX_NAMES: NULL
          SAMPLE_USER: root
           EXEC_COUNT: 3
          SUM_LATENCY: 1035161
          MAX_LATENCY: 399594
          MIN_LATENCY: 301353
          AVG_LATENCY: 345053
    AVG_PARSE_LATENCY: 57000
    MAX_PARSE_LATENCY: 57000
  AVG_COMPILE_LATENCY: 175458
  MAX_COMPILE_LATENCY: 175458
  ...........
              AVG_MEM: 103
              MAX_MEM: 103
              AVG_DISK: 65535
              MAX_DISK: 65535
    AVG_AFFECTED_ROWS: 0
           FIRST_SEEN: 2020-01-02 11:12:54
            LAST_SEEN: 2020-01-02 11:25:24
    QUERY_SAMPLE_TEXT: select * from employee where id=3100
     PREV_SAMPLE_TEXT:
          PLAN_DIGEST: f415b8d52640b535b9b12a9c148a8630d2c6d59e419aad29397842e32e8e5de3
                 PLAN:  Point_Get_1     root    1       table:employee, handle:3100

注意：

在 TiDB 中，statement summary tables 中字段的时间单位是纳秒 (ns)，而 MySQL 中的时间单位是皮秒 (ps)。

statements_summary_history

statements_summary_history 的表结构与 statements_summary 完全相同，用于保存历史时间段的数据。通过历史数据，可以排查过去出现的异常，也可以对比不同时间的监控指标。

字段 SUMMARY_BEGIN_TIME 和 SUMMARY_END_TIME 代表历史时间段的开始时间和结束时间。

cluster_statements_summary 和 cluster_statements_summary_history

statements_summary 和 statements_summary_history 仅显示单台 TiDB server 的 statement summary 数据。要查询整个集群的数据，需要查询 cluster_statements_summary 和 cluster_statements_summary_history。

cluster_statements_summary 显示各台 TiDB server 的 statements_summary 数据，cluster_statements_summary_history 显示各台 TiDB server 的 statements_summary_history 数据。这两张表用字段 INSTANCE 表示 TiDB server 的地址，其他字段与 statements_summary 相同。

参数配置

以下系统变量用于控制 statement summary：

• tidb_enable_stmt_summary：是否打开 statement summary 功能。1 代表打开，0 代表关闭，默认打开。statement summary 关闭后，系统表里的数据会被清空，下次打开后重新统计。经测试，打开后对性能几乎没有影响。
• tidb_stmt_summary_refresh_interval：statements_summary 的清空周期，单位是秒 (s)，默认值是 1800。
• tidb_stmt_summary_history_size：statements_summary_history 保存每种 SQL 的历史的数量，默认值是 24。
• tidb_stmt_summary_max_stmt_count：statement summary tables 保存的 SQL 种类数量，默认 200 条。当 SQL 种类超过该值时，会移除最近没有使用的 SQL。
• tidb_stmt_summary_max_sql_length：字段 DIGEST_TEXT 和 QUERY_SAMPLE_TEXT 的最大显示长度，默认值是 4096。
• tidb_stmt_summary_internal_query：是否统计 TiDB 的内部 SQL。1 代表统计，0 代表不统计，默认不统计。

statement summary 配置示例如下：

set global tidb_enable_stmt_summary = true;
set global tidb_stmt_summary_refresh_interval = 1800;
set global tidb_stmt_summary_history_size = 24;

以上配置生效后，statements_summary 每 30 分钟清空一次。因为 24 * 30 分钟 = 12 小时，所以 statements_summary_history 保存最近 12 小时的历史数据。

以上几个系统变量都有 global 和 session 两种作用域，它们的生效方式与其他系统变量不一样：

• 设置 global 变量后整个集群立即生效
• 设置 session 变量后当前 TiDB server 立即生效，这对于调试单个 TiDB server 比较有用
• 优先读 session 变量，没有设置过 session 变量才会读 global 变量
• 把 session 变量设为空字符串，将会重新读 global 变量

注意：

tidb_stmt_summary_history_size、tidb_stmt_summary_max_stmt_count、tidb_stmt_summary_max_sql_length 这些配置都影响内存占用，建议根据实际情况调整，不宜设置得过大。

目前的限制

Statement summary tables 现在还存在以下限制：

• TiDB server 重启后以上 4 张表的 statement summary 会全部丢失。因为 statement summary tables 全部都是内存表，不会持久化数据，所以一旦 server 被重启，statement summary 随之丢失。

排查示例

下面用两个示例问题演示如何利用 statement summary 来排查。

SQL 延迟比较大，是不是服务端的问题？

例如客户端显示 employee 表的点查比较慢，那么可以按 SQL 文本来模糊查询：

SELECT avg_latency, exec_count, query_sample_text
    FROM information_schema.statements_summary
    WHERE digest_text LIKE 'select * from employee%';

结果如下，avg_latency 是 1 ms 和 0.3 ms，在正常范围，所以可以判定不是服务端的问题，继而排查客户端或网络问题。

+-------------+------------+------------------------------------------+
| avg_latency | exec_count | query_sample_text                        |
+-------------+------------+------------------------------------------+
|     1042040 |          2 | select * from employee where name='eric' |
|      345053 |          3 | select * from employee where id=3100     |
+-------------+------------+------------------------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

哪类 SQL 的总耗时最高？

假如上午 10:00 到 10:30 的 QPS 明显下降，可以从历史表中找出当时耗时最高的三类 SQL：

SELECT sum_latency, avg_latency, exec_count, query_sample_text
    FROM information_schema.statements_summary_history
    WHERE summary_begin_time='2020-01-02 10:00:00'
    ORDER BY sum_latency DESC LIMIT 3;

结果显示以下三类 SQL 的总延迟最高，所以这些 SQL 需要重点优化。

+-------------+-------------+------------+-----------------------------------------------------------------------+
| sum_latency | avg_latency | exec_count | query_sample_text                                                     |
+-------------+-------------+------------+-----------------------------------------------------------------------+
|     7855660 |     1122237 |          7 | select avg(salary) from employee where company_id=2013                |
|     7241960 |     1448392 |          5 | select * from employee join company on employee.company_id=company.id |
|     2084081 |     1042040 |          2 | select * from employee where name='eric'                              |
+-------------+-------------+------------+-----------------------------------------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

表的字段介绍

下面介绍 statements_summary 表中各个字段的含义。

SQL 的基础信息：

• STMT_TYPE：SQL 语句的类型
• SCHEMA_NAME：执行这类 SQL 的当前 schema
• DIGEST：这类 SQL 的 digest
• DIGEST_TEXT：规一化后的 SQL
• QUERY_SAMPLE_TEXT：这类 SQL 的原 SQL 语句，多条语句只取其中一条
• TABLE_NAMES：SQL 中涉及的所有表，多张表用 , 分隔
• INDEX_NAMES：SQL 中使用的索引名，多个索引用 , 分隔
• SAMPLE_USER：执行这类 SQL 的用户名，多个用户名只取其中一个
• PLAN_DIGEST：执行计划的 digest
• PLAN：原执行计划，多条语句只取其中一条的执行计划
• PLAN_CACHE_HITS：这类 SQL 语句命中 plan cache 的总次数
• PLAN_IN_CACHE：这类 SQL 语句的上次执行是否命中了 plan cache

执行时间相关的信息：

• SUMMARY_BEGIN_TIME：当前统计的时间段的开始时间
• SUMMARY_END_TIME：当前统计的时间段的结束时间
• FIRST_SEEN：这类 SQL 的首次出现时间
• LAST_SEEN：这类 SQL 的最后一次出现时间

在 TiDB server 上的执行数据：

• EXEC_COUNT：这类 SQL 的总执行次数
• SUM_ERRORS：执行过程中遇到的 error 的总数
• SUM_WARNINGS：执行过程中遇到的 warning 的总数
• SUM_LATENCY：这类 SQL 的总延时
• MAX_LATENCY：这类 SQL 的最大延时
• MIN_LATENCY：这类 SQL 的最小延时
• AVG_LATENCY：这类 SQL 的平均延时
• AVG_PARSE_LATENCY：解析器的平均延时
• MAX_PARSE_LATENCY：解析器的最大延时
• AVG_COMPILE_LATENCY：优化器的平均延时
• MAX_COMPILE_LATENCY：优化器的最大延时
• AVG_MEM：使用的平均内存，单位 byte
• MAX_MEM：使用的最大内存，单位 byte
• AVG_DISK：使用的平均硬盘空间，单位 byte
• MAX_DISK：使用的最大硬盘空间，单位 byte

和 TiKV Coprocessor Task 相关的字段：

• SUM_COP_TASK_NUM：发送 Coprocessor 请求的总数
• MAX_COP_PROCESS_TIME：cop-task 的最大处理时间
• MAX_COP_PROCESS_ADDRESS：执行时间最长的 cop-task 所在地址
• MAX_COP_WAIT_TIME：cop-task 的最大等待时间
• MAX_COP_WAIT_ADDRESS：等待时间最长的 cop-task 所在地址
• AVG_PROCESS_TIME：SQL 在 TiKV 的平均处理时间
• MAX_PROCESS_TIME：SQL 在 TiKV 的最大处理时间
• AVG_WAIT_TIME：SQL 在 TiKV 的平均等待时间
• MAX_WAIT_TIME：SQL 在 TiKV 的最大等待时间
• AVG_BACKOFF_TIME：SQL 遇到需要重试的错误时在重试前的平均等待时间
• MAX_BACKOFF_TIME：SQL 遇到需要重试的错误时在重试前的最大等待时间
• AVG_TOTAL_KEYS：Coprocessor 扫过的 key 的平均数量
• MAX_TOTAL_KEYS：Coprocessor 扫过的 key 的最大数量
• AVG_PROCESSED_KEYS：Coprocessor 处理的 key 的平均数量。相比 avg_total_keys，avg_processed_keys 不包含 MVCC 的旧版本。如果 avg_total_keys 和 avg_processed_keys 相差很大，说明旧版本比较多
• MAX_PROCESSED_KEYS：Coprocessor 处理的 key 的最大数量

和事务相关的字段：

• AVG_PREWRITE_TIME：prewrite 阶段消耗的平均时间
• MAX_PREWRITE_TIME prewrite 阶段消耗的最大时间
• AVG_COMMIT_TIME：commit 阶段消耗的平均时间
• MAX_COMMIT_TIME：commit 阶段消耗的最大时间
• AVG_GET_COMMIT_TS_TIME：获取 commit_ts 的平均时间
• MAX_GET_COMMIT_TS_TIME：获取 commit_ts 的最大时间
• AVG_COMMIT_BACKOFF_TIME：commit 时遇到需要重试的错误时在重试前的平均等待时间
• MAX_COMMIT_BACKOFF_TIME：commit 时遇到需要重试的错误时在重试前的最大等待时间
• AVG_RESOLVE_LOCK_TIME：解决事务的锁冲突的平均时间
• MAX_RESOLVE_LOCK_TIME：解决事务的锁冲突的最大时间
• AVG_LOCAL_LATCH_WAIT_TIME：本地事务等待的平均时间
• MAX_LOCAL_LATCH_WAIT_TIME：本地事务等待的最大时间
• AVG_WRITE_KEYS：写入 key 的平均数量
• MAX_WRITE_KEYS：写入 key 的最大数量
• AVG_WRITE_SIZE：写入的平均数据量，单位 byte
• MAX_WRITE_SIZE：写入的最大数据量，单位 byte
• AVG_PREWRITE_REGIONS：prewrite 涉及的平均 Region 数量
• MAX_PREWRITE_REGIONS：prewrite 涉及的最大 Region 数量
• AVG_TXN_RETRY：事务平均重试次数
• MAX_TXN_RETRY：事务最大重试次数
• SUM_BACKOFF_TIMES：这类 SQL 遇到需要重试的错误后的总重试次数
• BACKOFF_TYPES：遇到需要重试的错误时的所有错误类型及每种类型重试的次数，格式为 类型:次数。如有多种错误则用 , 分隔，例如 txnLock:2,pdRPC:1
• AVG_AFFECTED_ROWS：平均影响行数
• PREV_SAMPLE_TEXT：当 SQL 是 COMMIT 时，该字段为 COMMIT 的前一条语句；否则该字段为空字符串。当 SQL 是 COMMIT 时，按 digest 和 prev_sample_text 一起分组，即不同 prev_sample_text 的 COMMIT 也会分到不同的行