Shell 腳本實戰：精準計算 MySQL 指定時間窗口 TPS

Shell 腳本實戰：精準計算 MySQL 指定時間窗口 TPS

TPS（Transactions Per Second）是衡量數據庫吞吐能力的核心指標。本文提供一個生產可用的 Bash 腳本，通過採樣 Com_insert、Com_update、Com_delete 計數器差值，計算任意時間窗口（如 10 秒）內的平均 TPS。

核心原理

TPS = (ΔCom_insert + ΔCom_update + ΔCom_delete) / 采樣間隔秒數

註：Com_commit + Com_rollback 亦可作為事務維度 TPS，視業務定義而定。

完整腳本（calc_tps.sh）

#!/bin/bash
# MySQL TPS 計算腳本 - 支援自定義採樣間隔
# 依賴：mysql client、awk、date

# ===== 配置區 =====
MYSQL_USER="root"
MYSQL_PASS="123"
MYSQL_HOST="localhost"
SLEEP_TIME=10          # 採樣間隔(秒)，可通過 $1 傳參覆蓋
# ===================

# 顏色輸出函數
cecho() { local msg="${1:-No message}"; local color="${2:-black}"; printf "\033[${color}m%s\033[0m\n" "$msg"; }
cechon() { local msg="${1:-No message}"; local color="${2:-black}"; printf "\033[${color}m%s\033[0m" "$msg"; }

# 顏色碼映射
declare -A COL=( [red]=31 [green]=32 [yellow]=33 [blue]=34 [magenta]=35 [cyan]=36 [white]=37 )
color_code() { echo "${COL[$1]:-0}"; }

# 獲取計數器快照
get_counters() {
    local prefix="$1"
    mysql -h"$MYSQL_HOST" -u"$MYSQL_USER" -p"$MYSQL_PASS" -N -e \
        "SHOW GLOBAL STATUS WHERE Variable_name IN ('Com_insert','Com_update','Com_delete');" |
    awk -v p="$prefix" '{val[$1]=$2} END {print val["Com_insert"]+val["Com_update"]+val["Com_delete"]}'
}

# 主流程
cecho "正在獲取 TPS 基線值..." "cyan"
tps_start=$(get_counters "start")

cecho "等待 ${SLEEP_TIME}s 進行採樣..." "yellow"
sleep "$SLEEP_TIME"

cecho "獲取 TPS 結束值..." "cyan"
tps_end=$(get_counters "end")

# 計算
diff=$((tps_end - tps_start))
tps_avg=$(awk "BEGIN {printf \"%.2f\", $diff / $SLEEP_TIME}")

cechon "最近 ${SLEEP_TIME} 秒平均 TPS: " "cyan"
cecho "$tps_avg" "red"

使用示例

# 賦予執行權限
chmod +x calc_tps.sh

# 預設 10 秒採樣
./calc_tps.sh
# 輸出：最近 10 秒平均 TPS: 123.45

# 自定義 30 秒採樣
./calc_tps.sh 30

進階增強方向

1. 持久化記錄：將時間戳、TPS 值寫入 CSV/InfluxDB，接入 Grafana 視覺化。
2. 多維度指標：同時採樣 QPS（Questions/Com_select）、Threads_running、Innodb_row_lock_waits 等。
3. 異常告警：TPS 突降/飆升超過閾值觸發 Webhook/郵件告警。
4. 業務時間窗：結合 cron 僅在業務高峰期（如 09:00-18:00）高頻採樣，其餘低頻或暫停。

常見坑點提示

• 權限最小化：監控賬號僅需 PROCESS、REPLICATION CLIENT 權限。
• 計數器溢位：MySQL 計數器為 64 位無符號整數，極高負載長時間運行理論可能溢位，腳本可加溢位檢測邏輯。
• 並發執行衝突：避免同一時間多個採樣進程連接數衝擊，建議單例運行或使用連接池。

總結

通過 SHOW GLOBAL STATUS 計數器差值法計算 TPS，實現簡單、開銷極低、無需額外插件。將腳本納入監控體系，配合可視化與告警，構建「可觀測」的 MySQL 性能基線。