面试题：MariaDB线程池连接数异常升高排查思路

Question

在MariaDB中，若发现线程池连接数突然异常升高，你会从哪些方面进行故障排查？请列举至少三个排查方向并简要说明。

Answer 1

1. 应用层面：
   • 业务逻辑：检查应用程序中是否存在大量重复创建数据库连接的代码段。例如在循环中频繁创建连接，可能导致连接数急剧上升。有些业务场景下，没有合理复用已有的连接，而是每次都新建连接，会造成不必要的连接资源浪费。
   • 并发访问：查看应用的并发请求量是否突然增大。如果有新功能上线或业务活动引发大量用户同时访问数据库，可能导致连接数升高。可以通过监控应用服务器的请求日志，分析并发请求的时间点和数量变化。
2. 数据库配置层面：
   • 线程池参数：检查MariaDB线程池相关配置参数，如thread_pool_size（线程池大小）是否设置不合理。如果设置过小，可能无法满足正常业务需求，应用会不断请求新连接；若设置过大，可能会占用过多系统资源，影响整体性能。另外，thread_pool_stall_limit（线程在队列中等待的最长时间）等参数也可能影响连接数，如果设置不当，可能导致线程长时间等待，进而引发新连接不断创建。
   • 最大连接数：确认max_connections参数值是否合适。若设置过低，可能在高并发时无法满足应用的连接请求，导致应用报错；若设置过高，可能会消耗过多系统资源，甚至使系统因资源耗尽而崩溃。需要根据服务器硬件资源（如内存、CPU等）和业务负载来合理调整该值。
3. 数据库负载层面：
   • 查询性能：分析当前数据库执行的查询语句，是否存在慢查询。慢查询会占用数据库连接资源，导致连接长时间不释放，新的请求又不断到来，从而使连接数升高。可以通过开启慢查询日志，记录执行时间超过一定阈值的查询语句，对这些慢查询进行优化，例如添加合适的索引、优化查询逻辑等。
   • 锁争用：检查数据库中是否存在严重的锁争用情况。当多个事务同时对相同的数据资源进行操作时，可能会发生锁争用。锁争用会使部分事务阻塞，持有锁的事务占用连接，导致连接数上升。可以通过查看INFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCKS和INFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCK_WAITS等系统表来分析锁争用的具体情况，并采取相应措施，如优化事务逻辑、调整隔离级别等。
4. 系统资源层面：
   • 内存资源：查看服务器的内存使用情况。如果内存不足，可能导致MariaDB运行不稳定，连接数异常。数据库在处理连接时需要分配内存用于缓存、查询执行等操作，如果内存不足，可能无法正常处理新连接请求，同时已有的连接也可能因内存问题出现异常，导致连接数波动。可以通过系统命令（如free -h）查看内存使用情况，必要时增加服务器内存或优化数据库内存配置参数。
   • CPU资源：检查CPU使用率是否过高。高CPU使用率可能意味着数据库在处理大量复杂计算或查询，导致处理连接的能力下降。大量新连接请求在等待处理时，连接数就会升高。可以通过top等命令查看CPU使用情况，分析是哪些进程或线程占用了大量CPU资源，对数据库查询或服务器进程进行优化。