故事是这样的：
我在对MySQL进行性能测试时，发现CPU使用率接近100%，其中80%us, 16%sys,3%wa，iostat发现磁盘iops2000以下，avgqu-sz不超过3，%util最高70%，看来瓶颈不在磁盘IO上面，而在CPU上。sys部分使用率有点高。
于是我果断使用perf top查看，赫然排在前面的2个，是my_ismbchar_utf8mb4和my_charpos_mb。
my_ismbchar_utf8mb4顾名思义，很明显是与字符集相关的；my_charpos_mb暂时不清楚。
经验告诉我，这很不正常！通常来说，消耗CPU最多的应该是数据页相关的操作才对啊。
我快速打开MySQL internal文档搜索，没找到有价值的信息。
哦，你想要知道这个故事的前情提要？抱歉，我刚刚只说了压测，按照国际惯例，我这就贴出环境和版本信息：
硬件：8核16GB，200GB SSD，腾讯云虚拟机
操作系统版本：CentOS release 6.9 (Final)
MySQL版本：5.7.28-log MySQL Community Server (GPL)，二进制方式安装
MySQL参数：innodb_buffer_pool_size = 10752M
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
sync_binlog = 1
character-set-server = utf8mb4
sysbench版本：1.0.19
sysbench参数：sysbench /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua --tables=3 --table-size=1000000 --mysql-password=*** --mysql-user=root --mysql-socket=/usr/local/mysql5.7.28/mysql.sock --threads=128 --time=1800 run
server的字符集是utf8mb4，接下来检查一下db和表的字符集吧：
嗯嗯，看起来一切都是那么的正常……
server, DB, table的字符集都一致，现在只剩下sysbench的嫌疑最大！
可是，要怎么检查sysbench已经连接到MySQL的那些会话的字符集设置呢？
我的sysbench命令没有显式地指定字符集；show processlist没有character_set_client信息，information_schema库和mysql库里面也没有与character_set_client信息。
sysbench --help 也没有字符集相关的选项和参数；https://github.com/akopytov/sysbench/blob/master/srchttps://img.qb5200.com/download-x/drivers/mysqlhttps://img.qb5200.com/download-x/drv_mysql.c sysbench源码中也没有字符集相关的设置。
看来，sysbench连接MySQL的字符集设置，应该默认是latin1，应该是这里的字符集设置不一致导致的。
BUT，对于技术问题，我不能光靠猜测啊！我一定要刨根问底，查它个水落石出……
源码：
吃CPU最多的是my_ismbchar_utf8mb4函数对吧？那就先到源码中搜它：
在strings/ctype-utf8.c 中定义的：
static uint
my_ismbchar_utf8mb4(const CHARSET_INFO *cs, const char *b, const char *e)
{
int res= my_valid_mbcharlen_utf8mb4(cs, (const uchar*)b, (const uchar*)e);
return (res > 1) ? res : 0;
}
它本身没有复杂的逻辑，只是调用了my_valid_mbcharlen_utf8mb4，然后对返回值res 进行判断，如果>1，就返回res，否则返回0。
行，那我再看看my_valid_mbcharlen_utf8mb4吧，
static int
my_valid_mbcharlen_utf8mb4(const CHARSET_INFO *cs __attribute__((unused)),
const uchar *s, const uchar *e)
{
uchar c;
if (s >= e)
return MY_CS_TOOSMALL;
c= s[0];
if (c < 0xf0)
return my_valid_mbcharlen_utf8mb3(s, e);
if (c < 0xf5)
{
if (s + 4 > e) /* We need 4 characters */
return MY_CS_TOOSMALL4;
/*
省略若干行……
*/
if (!(IS_CONTINUATION_BYTE(s[1]) &&
IS_CONTINUATION_BYTE(s[2]) &&
IS_CONTINUATION_BYTE(s[3]) &&
(c >= 0xf1 || s[1] >= 0x90) &&
(c <= 0xf3 || s[1] <= 0x8F)))
return MY_CS_ILSEQ;
return 4;
}
return MY_CS_ILSEQ;
}
这个函数对输入的字符进行比对，判断是utf8mb3还是utf8mb4。utf8mb3？以前没听说过啊！上知乎一搜，原来还有这么一段有趣的历史 ☜
不过，仅仅看这个函数的代码，是不会相信它居然会吃掉7%以上的CPU的。我也不信！
好吧，先做个perf record看看：
#第1步，查看mysqld进程的pid ps -ef | grep mysqld
#第2步，将mysqld进程相关的cpu-clock事件及调用堆栈记录起来，默认保存在perf.data文件中 perf record -e cpu-clock -g -p 14345
#第3步，用perf script工具对perf.data进行解析 perf script -i perf.data &> perf.unfold
#第4步，下载一个集漂亮、强大于一身的工具： git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git
#第5步：将perf.unfold中的符号进行折叠 ./FlameGraph/stackcollapse-perf.pl perf.unfold &> perf.folded
#第6步，生成火焰图 ./FlameGraph/flamegraph.pl perf.folded > perf.svg
效果就是这样的↓ 可以看出，my_ismbchar_utf8mb4占比确实最高，达到了7.47%
去跟踪调用堆栈，可以发现是在sql\sql_lex.cc中的get_text()函数中，调用了宏use_mb和my_ismbchar来检查字符集。
这2个宏同样都是调用ismbchar() - detects whether the given string is a multi-byte sequence。 utf8mb4中的mb，全称就是multi-byte
static char *get_text(Lex_input_stream *lip, int pre_skip, int post_skip)
{
uchar c,sep;
uint found_escape=0;
const CHARSET_INFO *cs= lip->m_thd->charset();
lip->tok_bitmap= 0;
sep= lip->yyGetLast(); // String should end with this
while (! lip->eof())
{
c= lip->yyGet();
lip->tok_bitmap|= c;
{
int l;
if (use_mb(cs) &&
(l = my_ismbchar(cs,
lip->get_ptr() -1,
lip->get_end_of_query()))) {
lip->skip_binary(l-1);
continue;
}
}
if (c == '\\' &&
!(lip->m_thd->variables.sql_mode & MODE_NO_BACKSLASH_ESCAPES))
{ // Escaped character
found_escape=1;
if (lip->eof())
return 0;
lip->yySkip();
}
// 省略若干行……
}
return 0; // unexpected end of query
}
解决方法：
上面说了一大通，可能有点云里雾里，抱歉哈，我能力有限，不能把它解释得更通俗一些。
简而言之，就是证明了确实是字符集不一致，导致MySQL在语法解析的时候，对每一个用户输入的字符（MySQL关键字除外），都要进行若干次字符集检查，所以才会发生my_ismbchar_utf8mb4吃掉很多CPU资源这样一个故事 。
要解决就很简单啦：保持character_set_server && database characterset && table characterset && Client characterset一致！
我就是因为忽略了sysbench的字符集设置，所以才把自己给坑了。
既然sysbench没有提供字符集相关的选项和参数，那我就把MySQL的字符集统一成latin1来测吧（也可以去修改sysbench的mysql driver源码，让它支持设置字符集，但是我不擅长C……）
最后总结：
调整字符集之前，QPS最高只能压到73797，统一字符集之后，QPS达到了98272。 73797/98272*100%=75.09%
再来看看TPS，调整字符集之前，TPS最高只能压到3689，统一字符集之后，QPS达到了3689。 73797/4913*100%=75.08%
多么痛的领悟……
