原作者： 阿裡雲進階技術專家 冷香
MySQL 8.0 簡介
MySQL 5.7 到 8.0，Oracle 官方跳躍了 Major Version 版本号，随之而來的就是在 MySQL 8.0 上做了許多重大更新，在往企業級資料庫的路上大步前行，全新 Data Dictionary 設計，支援 Atomic DDL，全新的版本更新政策，安全和賬号管理加強，InnoDB 功能增強等，目前小版本已經 release 到 8.0.16，新的功能仍然在持續推出。
RDS MySQL 8.0 産品是阿裡雲推出的 MySQL 系列雲産品之一，使用完全相容 MySQL 8.0 的阿裡雲 AliSQL 8.0 分支，除了官方在 MySQL 8.0 推出的全新功能外，AliSQL 沉澱了許多在 Alibaba 集團電商業務和雲上幾十萬客戶在使用 MySQL 過程中遇到的問題和需求，以此來加強AliSQL, 提升 AliSQL 的性能和穩定性。
下面分别對 MySQL 8.0 和 AliSQL 8.0 相關的版本和功能做簡短的介紹：
MySQL 8.0 版本更新
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資料字典
MySQL 8.0 摒棄了 Server Layer 定義的 FRM 檔案和其它非事務表，使用了一組 InnoDB 表來儲存資料字典，支援事務特性。
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Atomic DDL
在 Data Dictionary 支援事務特性的基礎上，8.0 增加了一個 DDL log 字典表，用來協調在 DDL 過程中，對資料字典，檔案系統 和 事務系統的修改，做到原子性。
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更新
從 8.0.16 開始，對于系統表的修改，抛棄了 mysql_upgrade工具，使用在系統重新開機的時候，進行更新。
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安全和賬号管理
賬号方面，從 8.0 開始，支援 role 對權限進行便捷管理，以及新增多個系統權限，分别對應新增了 ROLE_EDGES，GLOBAL_GRANTS 兩個系統表；mysql schema 下的涉及權限和使用者相關的表更改成 InnoDB 引擎，支援事務特性，保證了賬号管理語句的原子性。
認證方面，caching_sha2_password 作為預設的認證 plugin，以提升安全，但要注意并不能和 8.0 之前的client進行相容。
鍊路加密，如果編譯了OpenSSL 1.1.1 及以上，MySQL 8.0 SSL 将支援到 TLSv1.3 版本。
系統賬号，在 8.0.16 新增 SYSTEM_USER 權限，用于區分 系統賬号還是普通賬戶，可以對使用者進行分類管理。
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Auto increment 持久化
在 InnoDB 引擎中，新增了一個引擎私有的系統表 innodb_dynamic_metadata，自增值就儲存在這個表裡，在對每張表進行修改 auto increment 值的時候，都使用 redo log 進行保護，在做 checkpoint 的時候，持久化到這個系統表中，保證下次重新開機後，auto increment 能夠從持久化中恢複出來，并且不受事務上下文復原而影響。
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死鎖檢測
在高并發的情況下，InnoDB 引擎中對于事務鎖的死鎖檢測，将是影響性能 scale 的重要因素，8.0 後提供了一個參數 innodb_deadlock_detect，用來打開或者關閉引擎的死鎖檢測，在業務能夠明确相關風險的情況下，關閉死鎖檢測，能大幅提升并發能力。
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臨時表
在 InnoDB 引擎中，使用者建立的臨時表将統一到 ibtmp 檔案的臨時表空間中； 對于系統運作過程中産生記憶體臨時表，8.0後啟用了新的 TempTable 引擎，支援 blob 字段，功能上優于 memory engine。
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Lock
SELECT ... FOR SHARE 和 SELECT ... FOR UPDATE 新增了 NOWAIT 和 SKIP LOCKED 文法，減少長時間和非必要的阻塞。
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Instant add column
InnoDB 解決了長期困擾 DBA 的加字段要 copy 整張表資料的問題。現在可以快速的增加字段，隻修改資料字典，而不用修改表中的記錄本身。
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并行查詢
InnoDB 目前支援在 clustered index 上進行并行查詢，提供 innodb_parallel_read_threads 參數控制session内的并行度。
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Redo優化
Redo的寫入一直是 InnoDB 高并發情況下的瓶頸，8.0 開始：
1）使用者線程可以并發的copy redo 日志到 log buffer中
2）使用者線程可以以更松散的方式把 dirty block 加入到髒塊連結清單中
3）獨立的寫線程完成 redo 的持久化
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Json加強
在Json上，8.0 增加了更多的功能性，詳見 MySQL 8.0 的 document。
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Partial update on lob
InnoDB 繼續優化 partial update on lob data，對于僅僅修改很少位元組的 lob 字段，能夠大幅減少 undo data，并提升效率。
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優化器和對象相關
1）支援 invisible index，友善使用者和 DBA 調試 statement。
2）descending indexes，提升降序掃描的效率。
3）Common table expressions，支援 with 文法完成。
4）Window functions，增加大量視窗函數
5）Regular expression，重新設計了正規表達式的支援。
AliSQL 8.0 功能介紹
除了 MySQL 8.0 官方的特性以外，AliSQL 8.0 在新功能，性能提升，穩定性保證，可診斷性上做了大量的改進：
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診斷
Top SQL:
AliSQL 在 statement 級别上，增加了新的性能診斷名額，友善更快更準确的量化 SQL 的開銷：
Include three categories:
1) CPU: Elapsed time, CPU time
2) LOCK: Server MDL lock time, Storage transaction lock time.
Mutex conflict(only for debug mode)
RWLOCK conflict(demonstrate the block/index->lock conflict)
3) IO: DATA File read and time
DATA File write and time
Log File write and time
Logical read, Physical read, Physical async read.
效果如下所示：
表和索引統計
新增表和索引級别的統計：
InnoDB IO 統計
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Sequence
AliSQL 8.0 增加對 Sequence 對象的支援，友善和高效的擷取單調唯一值：
SYNTAX:
CREATE SEQUENCE SYNTAX:
CREATE SEQUENCE [IF NOT EXISTS] schema.seq
[START WITH <constant>]
[MINVALUE <constant>]
[MAXVALUE <constant>]
[INCREMENT BY <constant>]
[CACHE <constant> | NOCACHE]
[CYCLE | NOCYCLE]
;
SHOW SYNTAX:
SHOW CREATE SEQUENCE schema.seq;
QUERY SYNTAX:
SELECT [nextval | currval | *] FROM seq;
SELECT nextval(seq),currval(seq);
SELECT seq.currval, seq.nextval from dual;
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大檔案異步删除
InnoDB 大檔案删除帶來穩定性開銷，是以 AliSQL 8.0 提供了異步删資料檔案的機制：
參數設定：
INNODB_DATA_FILE_PURGE: Whether enable the async purge strategy
INNODB_DATA_FILE_PURGE_IMMEDIATE: Unlink data file rather than truncate
INNODB_DATA_FILE_PURGE_ALL_AT_SHUTDOWN: Cleanup all when normal shutdown
INNODB_DATA_FILE_PURGE_DIR: Temporary file directory
INNODB_DATA_FILE_PURGE_INTERVAL: Purge time interval (by milliseconds)
INNODB_DATA_FILE_PURGE_MAX_SIZE: Purge max size every time (by MB)
INNODB_PRINT_DATA_FILE_PURGE_PROCESS: Print the process of file purge worker
展示臨時檔案清單：
mysql> select * from innodb_purge_files;
+--------+---------------------+---------------+---------------+------------------------+--------------+
| log_id | start_time | original_path | original_size | temporary_path | current_size |
+--------+---------------------+---------------+---------------+------------------------+--------------+
| 36 | 2019-05-14 23:06:38 | ./test/t.ibd | 37748736 | purge/#FP_1557846107_1 | 20971520 |
+--------+---------------------+---------------+---------------+-----------------------+--------------+
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隐含主鍵
AliSQL 針對使用者沒有建 PK 的表，預設添加一個隐含主鍵，以加速 slave 端的 SQL apply。
檢視方法：
mysql> set show_ipk_info=on;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> show create table t\G
*************************** 1. row ***************************
Table: t
Create Table: CREATE TABLE `t` (
`id` int(11) DEFAULT NULL,
`__#alibaba_rds_row_id#__` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'Implicit Primary Key by RDS',
KEY `__#alibaba_rds_row_id#__` (`__#alibaba_rds_row_id#__`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
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事務逾時
AliSQL 新增 kill_idle_transaction_timeout 參數，以便對逾時的事務連接配接進行 kill，防止事務長時間未送出帶來的系統風險。
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Rotate slow log
AliSQL 8.0 針對 slow log 收集過程中，對使用者執行個體的影響，以及truncate帶來的阻塞可能，提供了rotate slow log table的功能，影響更小，更快捷，并保證零資料丢失的收集方式。
set session rotate_log_table = on;
flush slow logs;
mysql> show variables like '%rotate_log_table%';
+----------------------------+---------------------------------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------+---------------------------------+
| rotate_log_table | ON |
| rotate_log_table_last_name | ./mysql/slow_log_1556373907.CSV |
+----------------------------+---------------------------------+
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審計日志
AliSQL 8.0 重新設計的 audit log 子產品，提供了四種重新整理政策，分别是：
ASYNCHRONOUS: Log asynchronously. Wait for space in the output buffer
PERFORMANCE: Log asynchronously. Drop requests for which there is
insufficient space in the output buffer
SEMISYNCHRONOUS: Log synchronously. Permit caching by the operating system
SYNCHRONOUS: Log synchronously. Call sync() after each request
提供适合不同業務模式的 audit log 配置供使用者選擇。
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安全特性
AliSQL 針對 SSL 鍊路，靜态編譯了OpenSSL 1.0 版本，目前支援到 TLSv1.2 版本。
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優化
AliSQL 針對 semi sync 和 MDL 進行了性能優化，提升了 semi sync 的性能，大幅減少了 MDL 鎖阻塞的可能性。