MySQL8.0版本-KeepStudy

MySQL8.0版本

在MySQL8.0发行前，基本上所有使用MySQL数据库的企业/个人项目，基本上都属于MySQL5.6/5.7的钉子户，基本上不会再选择除此之外的发行版，但随着MySQL8.0的发行，打破了这个局面，官方号称经压测后，8.0比5.7性能足足提升了200%，这无疑对于MySQL的忠实用户而言，显然是一个十分巨大的诱惑。

因为按照理论来说，只要你将项目中的MySQL，从原有的MySQL5.7版本升级到MySQL8.0版本，从数据库的性能上来说，无需你手动做任何优化，就能够让性能翻倍。

### 1. 移除查询缓存（Query Cache）
Query Cahce查询缓存的设计初衷很好，也就是利用热点探测技术，对于一些频繁执行的查询SQL，直接将结果缓存在内存中，之后再次来查询相同数据时，就无需走磁盘，而是直接从查询缓存中获取数据并返回。

听起来似乎还不错呀，好像确实能带来不小的性能提升呢？但实则很鸡肋，为啥？

因为MySQL查询缓存是以SQL的哈希值来作为Key的，一些细微的差别都会导致哈希值不同，如：user_id=1、user_id = 1，也就是一条SQL有空格，一条没有。由于这一点点细微差异，会导致两条SQL计算出的哈希值完全不同，因此无法命中缓存，是不是很鸡肋？还有多种情况：user_id =1、user_id= 1，空格处于的前后位置不同，也会导致缓存失效。

也正是由于方方面面的原因，所以查询缓存在MySQL8.0中被完全舍弃了，即移除掉了查询缓存区。

### 2. 锁机制优化
在MySQL8.0中的锁机制主要出现了两点优化，一方面对获取共享锁的写法进行了优化，如下：
```sql
-- MySQL8.0之前的版本
SELECT ... LOCK IN SHARE MODE;

-- MySQL8.0及后续的版本
SELECT ... FOR SHARE;
```

第二方面则支持非阻塞式获取锁机制，可以在获取锁的写法上加上NOWAIT、SKIP LOCKED关键字，这样在未获取到锁时不会阻塞等待，使用SKIP LOCKED未获取到锁时会直接返回空，使用NOWAIT会直接返回并向客户端返回异常。用法如下：
```sql
select ... for update nowait;
select ... for update skip locked;
```
### 在线修改的系统参数支持持久化
在之前的版本中，通过set、set global的形式修改某个系统变量时，这种方式设置的参数值都是一次性的，也就是修改过的参数并不会被同步到本地，当MySQL重启时，这些调整过的参数又会回归默认值，如果想要让调整过的参数生效，就必须要手动停止MySQL，然后去修改my.ini/my.conf文件，修改完成后再重启数据库服务，这时才能让参数永久生效。

而在MySQL8.0中则彻底优化了这个问题，推出了在线修改参数后，支持持久化到本地文件的机制，也就是通过SET PERSIST命令来完成，如下：
```sql
-- 调整事务的隔离级别（针对于当前连接有效）
set transaction isolation level read uncommitted;

-- 调整事务的隔离级别（针对于全局有效，重启后会丢失）
set global tx_isolation = "read-committed";

-- 调整事务的隔离级别（针对于全局有效，并且会持久化到本地，重启后不会丢失）
set persist global.tx_isolation = "repeatable-read";
```

通过set persist命令持久化的参数，可以通过下述命令来查看：
```sql
select * from performance_schema.persisted_variables;
```

这条命令的本质其实是：基于MySQL自带的performance_schema监控库查询持久化过的参数。

其实参数持久化的原理也非常简单，当执行set persist命令时，会将改变过的参数写入到本地的mysqld-auto.cnf文件中，MySQL每次启动时都会读取这个文件中的值，如果该文件中存在参数，则会直接将其加载，从而实现了一次修改，永久有效。

但当你想要参数不再持久化到本地时，可以选择删除安装目录下的mysqld-auto.cnf文件，或执行reset persist命令来清除，但这两种方式都只对下次重启时生效，毕竟本次参数已经被载入内存了，所以只能通过再次手动修改的方式复原。

### 4. 增强多表连接查询
在之前的MySQL版本中，仅支持交叉连接、内连接、左外连接、右外连接四种连接类型，这四种连接都会采用默认的连接算法，而在8.0版本中提供了哈希连接、反连接两种连接优化的支持。

### 5. 增强索引机制
在8.0中官方再一次对索引机制动刀，首先对联合索引提供了一种跳跃扫描机制的支持，也就意味着使用联合索引时，就算未遵循最左前缀匹配原则，也可以使用联合索引来检索数据。除此之外，还有另外三种新的索引特性：隐藏索引、降序索引以及函数索引。

### 6. CTE通用表表达式（Common Table Expression）
首先要搞明白这个名称，不是通用表达式，而是通用表、表达式，这个名称上有许多人都叫成通用表达式、公用表达式，这显然是不正确的，因为直接将其中的Table省去了，所以大家在这里要牢记，正确的叫法应该是通用表表达式。
   
CTE通用表表达式究竟是用来干什么事情的呢？CTE是一个具备变量名的临时结果集，也就是可以将一条查询语句的结果保存到一个变量里面，后续在其他语句中允许直接通过变量名来使用该结果集，语法如下：
```sql
with CTE名称
as (查询语句/子查询语句)
select 语句;
```
### 7. 窗口函数（Window Function）
窗口函数可谓是MySQL8.0中最大的亮点之一，但在尝试去学习时会发现很难理解，先来看看窗口函数的定义。

窗口函数是一种分析型的OLAP函数，因此也被称之为分析函数，它可以理解成是数据的集合，类似于group by分组的功能，但之前的MySQL版本基于某个字段分组后，会将数据压缩到一行显示，而窗口函数则不会将数据压缩成一行，也就是表中数据原本是多少行，分组完成后依旧是多少行，窗口函数的语法如下：

```sql
[window 窗口函数名 as (window_spec) [, 窗口函数名 AS (window_spec)] ...]

窗口函数名(窗口名/表达式) 
over (
    [partition_defintion]
    [order_definition]
    [frame_definition]
)
```

### 8. MySQL8.0中的其他特性
在前面的内容中，就已经将MySQL8.0中较为重要的变更和特性做了详细阐述，但MySQL8.0整体的改变也比较大，因此这里再列出一些其它方面的特性，如下：

- 将默认的UTF-8编码格式从latin替换成了utf8mb4，后者包含了所有emoji表情包字符。
- 增强NoSQL存储功能，优化了5.6版本引入的NoSQL技术，并完善了对JSON的支持性。
- InnoDB引擎再次增强，对自增、索引、加密、死锁、共享锁等方面做了大量改进与优化。
- 支持定义原子DDL语句，即当需要对库表结构发生变更时，变更操作可定义为原子性操作。
- 支持正则检索，新增REGEXP_LIKE()、EGEXP_INSTR()、REGEXP_REPLACE()、REGEXP_SUBSTR()等函数提供支持。
- 优化临时表，临时表默认引擎从Memory替换为TempTable引擎，资源开销少，性能更强。
- 锁机制增强，除开前面聊到的锁特性变更外，新引入了一种备份锁，获取/释放锁语法如下：

- 获取锁：LOCK INSTANCE FOR BACKUP、释放锁：UNLOCK INSTANCE

- Bin-log日志增强，过期时间精确到秒，利用zstd算法增强了日志事务的压缩功能。
- 安全性提高，认证加密插件更新、密码策略改进、新增角色功能、日志文件支持加密等。
- 引入资源组的概念，支持按业务优先级来控制工作线程的CPU资源抢占几率。

更多请参考[《MySQL官网-8.0版手册》](https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/ "《MySQL官网-8.0版手册》")。

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