Mybatis-SQL分析组件（2.0）

京东技术

发布于 2023-08-22 15:44:02

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发布于 2023-08-22 15:44:02

文章被收录于专栏：京东技术

Tech 导读针对大促、日常系统稳定性隐患-慢sql的预防和排查，Mybatis-SQL分析组件从一个新的角度发现慢sql，让慢sql止步于发生之前，区别于主流的基于慢sql日志分析和预警，实时根据Explain分析结果进行分析和预警。

背景

在今年的敏捷团队建设中，我通过Suite执行器实现了一键自动化单元测试。Juint除了Suite执行器还有哪些执行器呢？由此我的Runner探索之旅开始了！

大促备战，最大的隐患项之一就是慢sql，带来的破坏性最大，也是日常工作中经常带来整个应用抖动的最大隐患，而且对sql好坏的评估有一定的技术要求，有一些缺乏经验或者因为不够仔细造成一个坏的sql成功走到了线上，等发现的时候要么是造成了线上影响、报警、或者后置的慢sql采集发现，这时候一般无法快速止损，需要修改代码上线、或者调整数据库索引。

核心痛点：

1、无法提前发现慢sql，可能恶化为慢sql的语句

2、线上出现慢sql后，无法快速止损

解决思路

理解，首先 MCube 会依据模板缓存状态判断是否需要网络获取最新模板，当获取到模板后进行模板加载，加载阶段会将产物转换为视图树的结构，转换完成后将通过表达式引擎解析表达式并取得正确的值，通过事件解析引擎解析用户自定义事件并完成事件的绑定，完成解析赋值以及事件绑定后进行视图的渲染，最终将目标页面展示到屏幕。

1、把问题解决在上线之前，最好的办法就是在测试阶段，甚至在开发阶段就发现一个sql的好坏

2、线上发现慢sql后除了改代码上线、调整数据库表索引的方式外，支持热更新的方式替换sql语句

部门内部，目前大部分数据库框架采用的mybatis，然后基于mybatis本身的实现机制中，开发一个mybatis组件，可以自动对运行的sql进行提取和分析，定制一套默认的分析规则，让sql在开发环境和测试环境执行的时候，就能够做初步的评估，把有问题的慢sql在这个阶段暴露出来；同时具备sql替换功能，在线上出现问题sql的时候，可以通过ducc配置快速完成对一个sql的在线替换，大大降低线上问题的止损时间。

开源方案调研

目前，主流的sql分析组件，核心功能主要放在了两个方向：1、慢sql的分析和优化建议 2、sql的优化重写功能，而且主要偏运维的辅助功能无法做到无侵入的和应用代码进行集成，也就无法解决核心痛点，慢sql提前分析预警和动态sql替换。

图1.主流的sql分析组件功能示意

设计方案

理解，首先 MCube 会依据模板缓存状态判断是否需要网络获取最新模板，当获取到模板后进行模板加载，加载阶段会将产物转换为视图树的结构，转换完成后将通过表达式引擎解析表达式并取得正确的值，通过事件解析引擎解析用户自定义事件并完成事件的绑定，完成解析赋值以及事件绑定后进行视图的渲染，最终将目

核心功能：SQL分析预警能力、SQL替换能力

图2.设计方案示意

详细设计

主要分为8个功能模块

模块一：core 主要负责组件的接入到mybatis，以及其它模块的编排调用

模块二：config 主要负责组件配置信息的初始化

模块三：extrat 主要通过解析mybatis 相关对象，提取完整的待执行sql

模块四：analysis 主要拼接分析语句，执行explain分析语句并获取分析结果

模块五：rule sql分析规则的加载和初始化，支持自定义规则

目前默认规则（持续扩展）：

1、查询未匹配索引

2、匹配索引过滤效果较差

3、返回行数过多

4、使用了文件排序

模块六：score 基于分析结果和配置的评分规则进行匹配打分，优化建议组装

模块七：out 输出模块，对于输出结果进行输出，目前已error日志、MQ两种输出方式

模块八：replace替换模块，可以对sql语句基于ducc配置进行动态替换

使用方法

6.1 引入依赖jar包

<dependency>
    <groupId>com.jd.sql.analysis</groupId>
    <artifactId>sql-analysis</artifactId>
    <version>1.2-SNAPSHOT</version>
</dependency>

6.2 配置组件xml

<configuration>
    <plugins>
        <plugin interceptor="com.jd.sql.analysis.core.SqlAnalysisAspect" >
            <!-- 开启sql分析功能最简配置 -->
            <property name="analysisSwitch" value="true"/>

            <!-- 开启sql替换功能最简配置 -->
            <property name="sqlReplaceModelSwitch" value="true"/>
            <property name="duccAppName" value="XXx"/>
            <property name="duccUri" value="ucc://xxxx@test.ducc.jd.local/v1/namespace/workbench_backend/config/default/profiles/test?longPolling=60000&necessary=false"/>
            <property name="duccMonitorKey" value="refundBugFlag"/>
        </plugin>
    </plugins>
</configuration>

6.3 核心配置项

6.4 默认分析效果展示

1、慢sql分析效果

图3.慢sql分析效果

2、sql动态替换效果

图4.sql动态替换效果

6.5 实践使用方案

1、慢sql分析-日志输出+关键词告警

<configuration>
    <plugins>
        <plugin interceptor="com.jd.sql.analysis.core.SqlAnalysisAspect" >
            <property name="analysisSwitch" value="true"/>
        </plugin>
    </plugins>
</configuration>

2、慢sql分析-日志输出+mq输出+es存储+Kibana分析

<configuration>
    <plugins>
        <plugin interceptor="com.jd.sql.analysis.core.SqlAnalysisAspect" >
            <property name="appName" value="xxx-backend"/>
            <property name="analysisSwitch" value="true"/>
            <property name="outputModel" value="mq"/>
            <property name="mqApp" value="xxx"/>
            <property name="mqUser" value="xxx"/>
            <property name="mqPassword" value="xxx"/>
            <property name="mqAddress" value="jmq-testcluster.jd.local:50088"/>
            <property name="mqTopic" value="jdl_kds_key_node_log"/>
        </plugin>
    </plugins>
</configuration>

最终效果

图5.最终效果示意

3、慢sql替换-ducc配置动态更新sql语句

<configuration>
    <plugins>
        <plugin interceptor="com.jd.sql.analysis.core.SqlAnalysisAspect" >
            <property name="sqlReplaceModelSwitch" value="true"/>
            <property name="duccAppName" value="zzz-backend"/>
            <property name="duccUri" value="ucc://xxx/v1/namespace/workbench_backend/config/default/profiles/test?longPolling=60000&necessary=false"/>
            <property name="duccMonitorKey" value="sqlReplaceConfig"/>
        </plugin>
    </plugins>
</configuration>

发现慢sql