MySql8 中的 Json 新特性实现一些特殊字段的处理 mysql8 json性能

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MySql8 中的 Json 新特性实现一些特殊字段的处理 mysql8 json性能

2024-05-17 08:18| 来源: 网络整理| 查看: 265

性能

MySQL 8.0 在一定的用户访问条件下,速度要比 MySQL 5.7 快 2 倍。MySQL 8.0 在以下方面带来了更好的性能:读/写工作负载、IO 密集型工作负载、以及高竞争("hot spot"热点竞争问题)工作负载。

MySql8 中的 Json 新特性实现一些特殊字段的处理 mysql8 json性能_json

 

NoSQL的支持

MySQL 从 5.7 版本开始提供 NoSQL 存储功能,在 8.0 版本中这部分功能也得到了更大的改进。该项功能消除了对独立的 NoSQL 文档数据库的需求,而 MySQL 文档存储也为 schema-less 模式的 JSON 文档提供了多文档事务支持和完整的 ACID 合规性。

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'

X Protocol访问:支持常规的TCP协议以及unix sockets访问数据库,提高了用户安全性。

 

 

默认字符集:utf8mb4说明8.0之前的版本,默认字符集为latin1,通常为了避免客户端和数据交互造成字符乱码,需要设置客户端和mysql数据的字符集为utf8。实际上utf8能够存储3个字节的字符,即utf8指向的是utf8mb3。8.0版本默认字符集为utf8mb4,utf8默认指向的是utf8mb4。utf8mb3和utf8mb4的区别:utf8mb3只支持BMP字符集;utf8mb4除了支持BMP字符集,还支持BMP之外的字符集,例如emoji编码符号。

 

查看字符集设置

查看全局字符集设置:

SHOW global variables LIKE '%character_set%';

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使用默认配置创建的数据库字符集:

USE myschool; SHOW variables LIKE '%character_set%';

MySql8 中的 Json 新特性实现一些特殊字段的处理 mysql8 json性能_网络_04

 工程中应用 utf8mb4 存储会消耗存储空间。如果有使用到emoji的表可以设置为utf8mb4字符集。表字段排序:tf8_unicode_ci比较准确,utf8_general_ci速度较快。 通常创建数据库的时候使用utf8mb4_general_ci或者 utf8mb4_unicode_ci。

 

MySQL8默认数据表引擎为:InnoDB说明

MySQL8创建数据库默认的数据表引擎为InnoDB类型,之前的版本默认为MyISAM类型。

MyISAM查询速度快,如果需要在mysql8中创建MyISAM表需要手动指定。

查看某表的数据表引擎命令:

show create table 表名

  

例如:

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mysql8支持的数据表引擎

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自增变量持久化自增主键重启重置问题

8.0之前的mysql数据库重启或者断电后,innodb表的自增字段的值会被重置。原因:auto_increment计数值存储在内存中,断电导致计数值丢失。当重启mysql服务,mysql会读取表中最大的值并加1放入auto_increment的计数值中。

如果存在同时操作删除数据和添加数据的情况:例如删除数据的主键id为1000,插入数据的id应该为1001;如果删除成功后故障导致自增id计数值丢失,插入数据的id将会变为1000,若该id是表记录的业务主键,就会导致冲突。

mysql8.0的解决方案

mysql8对AUTO_INCREMENT值进行持久化(例如存储到硬盘),MySQL重启后,该值将不会改变。

 

 

DDL事务支持

MySQL8之前的版本只有ninnodb表支持DML语句的事务处理。 

MySQL8支持数据表级别的DDL事务完处理。例如,在8.0之前的版本中,加入数据库中只有一张表table1,如果执行以下语句:

drop table table1, table2;

  

执行报错,但是table1还是会被删除;在mysql8.0中执行报错,但是table1不会被删除。

参数修改持久化

MySQL 8.0版本支持在线修改全局参数并持久化,通过加上PERSIST关键字,可以将修改的参数持久化到新的配置文件(mysqld-auto.cnf)中,重启MySQL时,可以从该配置文件获取到最新的配置参数。

例如执行:

MySql8 中的 Json 新特性实现一些特殊字段的处理 mysql8 json性能_MySQL_07

系统会在数据目录下生成一个包含json格式的 mysqld-auto.cnf 的文件,格式化后如下所示,当 my.cnf 和 mysqld-auto.cnf 同时存在时,后者具有更高优先级。

文件目录:

D:\MySQL8\data\Data\mysqld-auto.cnf

生成内容:

 

{ "Version" : 1 , "mysql_server" : { "binlog_expire_logs_seconds" : { "Value" : "8640000" , "Metadata" : { "Timestamp" : 1546569025389875 , "User" : "root" , "Host" : "localhost" } } } }

  

 新增降序索引

MySQL在语法上很早就已经支持降序索引,但实际上创建的仍然是升序索引,如下MySQL 5.7 所示,c2字段降序,但是从show create table看c2仍然是升序。8.0可以看到,c2字段降序。

# MySQL 5.7

mysql> create table t1(c1 int,c2 int,index idx_c1_c2(c1,c2 desc)); Query OK, 0 rows affected (0.03 sec) mysql> show create table t1\G *************************** 1. row *************************** Table: t1 Create Table: CREATE TABLE `t1` ( `c1` int(11) DEFAULT NULL, `c2` int(11) DEFAULT NULL, KEY `idx_c1_c2` (`c1`,`c2`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 1 row in set (0.00 sec)

  

# MySQL 8.0

mysql> create table t1(c1 int,c2 int,index idx_c1_c2(c1,c2 desc)); Query OK, 0 rows affected (0.06 sec) mysql> show create table t1\G *************************** 1. row *************************** Table: t1 Create Table: CREATE TABLE `t1` (   `c1` int(11) DEFAULT NULL,   `c2` int(11) DEFAULT NULL,   KEY `idx_c1_c2` (`c1`,`c2` DESC) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci ROW_FORMAT=DYNAMIC 1 row in set (0.00 sec)

  

再来看看降序索引在执行计划中的表现,在t1表插入10万条随机数据,查看select * from t1 order by c1 , c2 desc;的执行计划。从执行计划上可以看出,5.7的扫描数100113远远大于8.0的5行,并且使用了filesort。

DELIMITER ;; CREATE PROCEDURE test_insert () BEGIN DECLARE i INT DEFAULT 1; WHILE i explain select * from t1 order by c1 , c2 desc limit 5; +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+--------+----------+-----------------------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+--------+----------+-----------------------------+ | 1 | SIMPLE | t1 | NULL | index | NULL | idx_c1_c2 | 10 | NULL | 100113 | 100.00 | Using index; Using filesort | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+--------+----------+-----------------------------+ 1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

# MySQL 8.0 # MySQL 8.0

mysql> explain select * from t1 order by c1 , c2 desc limit 5; +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+-------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+-------------+ | 1 | SIMPLE | t1 | NULL | index | NULL | idx_c1_c2 | 10 | NULL | 5 | 100.00 | Using index | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+-------------+ 1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

  

降序索引只是对查询中特定的排序顺序有效,如果使用不当,反而查询效率更低,比如上述查询排序条件改为 order by c1 desc, c2 desc,这种情况下,5.7的执行计划要明显好于8.0的,如下:

# MySQL 5.7 # MySQL 5.7

mysql> explain select * from t1 order by c1 desc , c2 desc limit 5; +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+-------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+-------------+ | 1 | SIMPLE | t1 | NULL | index | NULL | idx_c1_c2 | 10 | NULL | 5 | 100.00 | Using index | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+-------------+ 1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

  

# MySQL 8.0 # MySQL 8.0

mysql> explain select * from t1 order by c1 desc , c2 desc limit 5; +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+--------+----------+-----------------------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+--------+----------+-----------------------------+ | 1 | SIMPLE | t1 | NULL | index | NULL | idx_c1_c2 | 10 | NULL | 100429 | 100.00 | Using index; Using filesort | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+--------+----------+-----------------------------+ 1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

  

group by 不再隐式排序

mysql 8.0 对于group by 字段不再隐式排序,如需要排序,必须显式加上order by 子句。

# 表结构 # 表结构

mysql> show create table tb1\G *************************** 1. row *************************** Table: tb1 Create Table: CREATE TABLE `tb1` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(50) DEFAULT NULL, `group_own` int(11) DEFAULT '0', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=11 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci ROW_FORMAT=DYNAMIC 1 row in set (0.00 sec)

  

# 表数据 # 表数据

mysql> select * from tb1; +----+------+-----------+ | id | name | group_own | +----+------+-----------+ | 1 | 1 | 0 | | 2 | 2 | 0 | | 3 | 3 | 0 | | 4 | 4 | 0 | | 5 | 5 | 5 | | 8 | 8 | 1 | | 10 | 10 | 5 | +----+------+-----------+ 7 rows in set (0.00 sec)

  

# MySQL 5.7 # MySQL 5.7

mysql> select count(id), group_own from tb1 group by group_own; +-----------+-----------+ | count(id) | group_own | +-----------+-----------+ | 4 | 0 | | 1 | 1 | | 2 | 5 | +-----------+-----------+ 3 rows in set (0.00 sec)

  

# MySQL 8.0.13 # MySQL 8.0.13

mysql> select count(id), group_own from tb1 group by group_own; +-----------+-----------+ | count(id) | group_own | +-----------+-----------+ | 4 | 0 | | 2 | 5 | | 1 | 1 | +-----------+-----------+ 3 rows in set (0.00 sec)

  

# MySQL 8.0.11显式地加上order by进行排序 # MySQL 8.0.11显式地加上order by进行排序

mysql> select count(id), group_own from tb1 group by group_own order by group_own; +-----------+-----------+ | count(id) | group_own | +-----------+-----------+ | 4 | 0 | | 1 | 1 | | 2 | 5 | +-----------+-----------+ 3 rows in set (0.00 sec)

  

JSON特性增强

MySQL 8 大幅改进了对 JSON 的支持,添加了基于路径查询参数从 JSON 字段中抽取数据的 JSON_EXTRACT() 函数,以及用于将数据分别组合到 JSON 数组和对象中的 JSON_ARRAYAGG() 和 JSON_OBJECTAGG() 聚合函数。

在主从复制中,新增参数 binlog_row_value_options,控制JSON数据的传输方式,允许对于Json类型部分修改,在binlog中只记录修改的部分,减少json大数据在只有少量修改的情况下,对资源的占用。

redo & undo 日志加密

增加以下两个参数,用于控制redo、undo日志的加密。

innodb select for update跳过锁等待

select ... for update,select ... for share(8.0新增语法) 添加 NOWAIT、SKIP LOCKED语法,跳过锁等待,或者跳过锁定。 在5.7及之前的版本,select...for update,如果获取不到锁,会一直等待,直到innodb_lock_wait_timeout超时。

在8.0版本,通过添加nowait,skip locked语法,能够立即返回。如果查询的行已经加锁,那么nowait会立即报错返回,而skip locked也会立即返回,只是返回的结果中不包含被锁定的行。

# session1:

mysql> begin; mysql> select * from t1 where c1 = 2 for update; +------+-------+ | c1 | c2 | +------+-------+ | 2 | 60530 | | 2 | 24678 | +------+-------+ 2 rows in set (0.00 sec)

  

# session2:

mysql> select * from t1 where c1 = 2 for update nowait; ERROR 3572 (HY000): Statement aborted because lock(s) could not be acquired immediately and NOWAIT is set. mysql> select * from t1 where c1 = 2 for update skip locked; Empty set (0.00 sec)

  

增加SET_VAR语法

在sql语法中增加SET_VAR语法,动态调整部分参数,有利于提升语句性能。

select /*+ SET_VAR(sort_buffer_size = 16M) */ id from test order id ; insert /*+ SET_VAR(foreign_key_checks=OFF) */ into test(name) values(1);

  

示例代码:

select /*+SET_VAR(sort_buffer_size = 16M)*/ studentno,studentname from student order by studentno desc ; ##调整缓冲区 INSERT /*+ SET_VAR(foreign_key_checks=OFF) */ INTO student VALUES(80000,'GuoJing','郭靖2','男',5,'02088762106','1987-09-08','天津市河西区','[email protected]','1111112'); ##关闭外键约束

  

支持不可见索引

使用INVISIBLE关键字在创建表或者进行表变更中设置索引是否可见。

索引不可见只是在查询时优化器不使用该索引,即使使用force index,优化器也不会使用该索引,同时优化器也不会报索引不存在的错误,因为索引仍然真实存在,在必要时,也可以快速的恢复成可见。

# 创建不可见索引 create table t2(c1 int,c2 int,index idx_c1_c2(c1,c2 desc) invisible ); # 索引可见 alter table t2 alter index idx_c1_c2 visible; # 索引不可见 alter table t2 alter index idx_c1_c2 invisible;

  

通过隐藏索引可以了解该索引是否对性能有影响。如果隐藏了某个索引,优化器运行后性能没有索引,该索引即可进行删除或者其他变更操作。

支持直方图

优化器会利用column_statistics的数据,判断字段的值的分布,得到更准确的执行计划。

可以使用 一下语句来收集或者删除直方图信息:

ANALYZE TABLE table_name [UPDATE HISTOGRAM on col_name with N BUCKETS |DROP HISTOGRAM ON clo_name]

  

直方图统计了表中某些字段的数据分布情况,为优化选择高效的执行计划提供参考,直方图与索引有着本质的区别,维护一个索引有代价。

每一次的insert、update、delete都会需要更新索引,会对性能有一定的影响。

而直方图一次创建永不更新,除非明确去更新它。所以不会影响insert、update、delete的性能。

# 添加/更新直方图 mysql> analyze table t1 update histogram on c1, c2 with 32 buckets; +--------+-----------+----------+-----------------------------------------------+ | Table | Op | Msg_type | Msg_text | +--------+-----------+----------+-----------------------------------------------+ | db.t1 | histogram | status | Histogram statistics created for column 'c1'. | | db.t1 | histogram | status | Histogram statistics created for column 'c2'. | +--------+-----------+----------+-----------------------------------------------+ 2 rows in set (2.57 sec) # 删除直方图 mysql> analyze table t1 drop histogram on c1, c2; +--------+-----------+----------+-----------------------------------------------+ | Table | Op | Msg_type | Msg_text | +--------+-----------+----------+-----------------------------------------------+ | db.t1 | histogram | status | Histogram statistics removed for column 'c1'. | | db.t1 | histogram | status | Histogram statistics removed for column 'c2'. | +--------+-----------+----------+-----------------------------------------------+ 2 rows in set (0.13 sec)

  

新增innodb_dedicated_server参数

能够让InnoDB根据服务器上检测到的内存大小自动配置innodb_buffer_pool_size,innodb_log_file_size,innodb_flush_method三个参数。

 

日志分类更详细

在错误信息中添加了错误信息编号[MY-010311]和错误所属子系统[Server]

# MySQL 5.7 2018-06-08T09:07:20.114585+08:00 0 [Warning] 'proxies_priv' entry '@ root@localhost' ignored in --skip-name-resolve mode. 2018-06-08T09:07:20.117848+08:00 0 [Warning] 'tables_priv' entry 'user mysql.session@localhost' ignored in --skip-name-resolve mode. 2018-06-08T09:07:20.117868+08:00 0 [Warning] 'tables_priv' entry 'sys_config mysql.sys@localhost' ignored in --skip-name-resolve mode. # MySQL 8.0 2018-06-21T17:53:13.040295+08:00 28 [Warning] [MY-010311] [Server] 'proxies_priv' entry '@ root@localhost' ignored in --skip-name-resolve mode. 2018-06-21T17:53:13.040520+08:00 28 [Warning] [MY-010330] [Server] 'tables_priv' entry 'user mysql.session@localhost' ignored in --skip-name-resolve mode. 2018-06-21T17:53:13.040542+08:00 28 [Warning] [MY-010330] [Server] 'tables_priv' entry 'sys_config mysql.sys@localhost' ignored in --skip-name-resolve mode.

  

undo空间自动回收innodb_undo_log_truncate参数在8.0.2版本默认值由OFF变为ON,默认开启undo日志表空间自动回收。innodb_undo_tablespaces参数在8.0.2版本默认为2,当一个undo表空间被回收时,还有另外一个提供正常服务。innodb_max_undo_log_size参数定义了undo表空间回收的最大值,当undo表空间超过这个值,该表空间被标记为可回收。增加资源组

MySQL 8.0新增了一个资源组功能,用于调控线程优先级以及绑定CPU核。 MySQL用户需要有 RESOURCE_GROUP_ADMIN权限才能创建、修改、删除资源组。 在Linux环境下,MySQL进程需要有 CAP_SYS_NICE 权限才能使用资源组完整功能。

[root@localhost~]# sudo setcap cap_sys_nice+ep /usr/local/mysql8.0/bin/mysqld[root@localhost~]# getcap /usr/local/mysql8.0/bin/mysqld /usr/local/mysql8.0/bin/mysqld = cap_sys_nice+ep

  

默认提供两个资源组,分别是USR_default,SYS_default

创建资源组:

create resource group test_resouce_group type=USER vcpu=0,1 thread_priority=5;

  

将当前线程加入资源组:

SET RESOURCE GROUP test_resouce_group;

  

将某个线程加入资源组:

SET RESOURCE GROUP test_resouce_group FOR thread_id;

  

查看资源组里有哪些线程:

select * from Performance_Schema.threads where RESOURCE_GROUP='test_resouce_group';

  

修改资源组:

alter resource group test_resouce_group vcpu = 2,3 THREAD_PRIORITY = 8;

  

删除资源组 :

drop resource group test_resouce_group;

 

示例代码:

# 创建资源组 mysql>create resource group test_resouce_group type=USER vcpu=0,1 thread_priority=5; Query OK, 0 rows affected (0.03 sec) mysql> select * from RESOURCE_GROUPS; +---------------------+---------------------+------------------------+----------+-----------------+ | RESOURCE_GROUP_NAME | RESOURCE_GROUP_TYPE | RESOURCE_GROUP_ENABLED | VCPU_IDS | THREAD_PRIORITY | +---------------------+---------------------+------------------------+----------+-----------------+ | USR_default | USER | 1 | 0-3 | 0 | | SYS_default | SYSTEM | 1 | 0-3 | 0 | | test_resouce_group | USER | 1 | 0-1 | 5 | +---------------------+---------------------+------------------------+----------+-----------------+ 3 rows in set (0.00 sec) # 把线程id为60的线程加入到资源组test_resouce_group中,线程id可通过Performance_Schema.threads获取 mysql> SET RESOURCE GROUP test_resouce_group FOR 60; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) # 资源组里有线程时,删除资源组报错 mysql> drop resource group test_resouce_group; ERROR 3656 (HY000): Resource group test_resouce_group is busy. # 修改资源组 mysql> alter resource group test_resouce_group vcpu = 2,3 THREAD_PRIORITY = 8; Query OK, 0 rows affected (0.10 sec) mysql> select * from RESOURCE_GROUPS; +---------------------+---------------------+------------------------+----------+-----------------+ | RESOURCE_GROUP_NAME | RESOURCE_GROUP_TYPE | RESOURCE_GROUP_ENABLED | VCPU_IDS | THREAD_PRIORITY | +---------------------+---------------------+------------------------+----------+-----------------+ | USR_default | USER | 1 | 0-3 | 0 | | SYS_default | SYSTEM | 1 | 0-3 | 0 | | test_resouce_group | USER | 1 | 2-3 | 8 | +---------------------+---------------------+------------------------+----------+-----------------+ 3 rows in set (0.00 sec) # 把资源组里的线程移出到默认资源组USR_default mysql> SET RESOURCE GROUP USR_default FOR 60; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) # 删除资源组 mysql> drop resource group test_resouce_group; Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

  

增加角色管理

角色可以认为是一些权限的集合,为用户赋予统一的角色,权限的修改直接通过角色来进行,无需为每个用户单独授权。

# 创建角色 mysql> create role role_test; Query OK, 0 rows affected (0.03 sec) # 给角色授予权限 mysql> grant select on db.* to 'role_test'; Query OK, 0 rows affected (0.10 sec) # 创建用户 mysql> create user 'read_user'@'%' identified by '123456'; Query OK, 0 rows affected (0.09 sec) # 给用户赋予角色 mysql> grant 'role_test' to 'read_user'@'%'; Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) # 给角色role_test增加insert权限 mysql> grant insert on db.* to 'role_test'; Query OK, 0 rows affected (0.08 sec) # 给角色role_test删除insert权限 mysql> revoke insert on db.* from 'role_test'; Query OK, 0 rows affected (0.10 sec) # 查看默认角色信息 mysql> select * from mysql.default_roles; +------+-----------+-------------------+-------------------+ | HOST | USER | DEFAULT_ROLE_HOST | DEFAULT_ROLE_USER | +------+-----------+-------------------+-------------------+ | % | read_user | % | role_test | +------+-----------+-------------------+-------------------+ 1 row in set (0.00 sec) # 查看角色与用户关系 mysql> select * from mysql.role_edges; +-----------+-----------+---------+-----------+-------------------+ | FROM_HOST | FROM_USER | TO_HOST | TO_USER | WITH_ADMIN_OPTION | +-----------+-----------+---------+-----------+-------------------+ | % | role_test | % | read_user | N | +-----------+-----------+---------+-----------+-------------------+ 1 row in set (0.00 sec) # 删除角色 mysql> drop role role_test; Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

  

 



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