MySql8的那些不为人知的秘密揭晓

前言

MySQL 8.0 是MySQL数据库的一个重大版本更新，带来了许多改进和新功能。以下是MySQL 8.0的一些主要改进：

事务控制：引入了原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）的事务支持。该版本的MySQL引入了新的事务日志存储引擎（InnoDB），提供了更好的性能和并发处理能力。
存储引擎：引入了一种新的默认存储引擎（InnoDB），该引擎提供了更好的性能和可靠性。同时，还添加了一些新的存储引擎选项，例如，MyRocks引擎，它针对大型数据集进行了优化。
SQL语法：引入了许多新的SQL功能和语法，包括窗口函数、递归支持、JSON支持等。这些新功能使开发人员能够更方便地处理复杂的数据操作和查询。
安全性：增强了安全性功能，包括密码加密、身份验证和授权的改进，以及新的安全功能，如用户管理、安全连接等。
性能优化：对查询优化进行了改进，并引入了新的索引算法，以提高查询性能。还改进了并发处理和锁定机制，以提高多用户并发访问的性能。
JSON支持：引入了对JSON数据类型的支持，并提供了一些新的JSON函数，使得存储和查询JSON数据更加方便。
Unicode支持：增强了对Unicode字符集的支持，包括新的字符集和排序规则。
复制功能：改进了复制功能，并引入了新的复制过滤器，允许对复制事件进行更细粒度的控制。
监控和管理：引入了新的监控、诊断和管理功能，使得管理员能够更好地监控数据库性能和健康状况。

这只是MySQL 8.0的一些主要改进，还有其他一些改进和新功能，旨在提高数据库的性能、可靠性和可用性。那么我们接下来看看在MySQL 8中，性能优化体现在以下哪些方面？

一、查询优化

MySQL 8引入了Cost-Based Optimizer（CBO），它可以根据表的统计信息和查询的复杂性来选择最佳执行计划，从而提升查询的性能。

使用合适的索引：索引是提高查询性能的重要手段。合适的索引可以减少数据的扫描量，提高查询速度。在选择索引时，考虑到查询的条件和排序方式，选择合适的索引字段。同时，避免创建过多的索引，因为索引也会带来额外的存储和更新开销。
优化查询语句：优化查询语句的方式有很多，包括减少不必要的列、避免使用通配符查询、使用JOIN替代子查询等。另外，避免在WHERE子句中对列进行函数操作，这样会导致无法使用索引。
使用查询缓存：查询缓存可以缓存查询的结果，减少数据库的查询压力。但在MySQL 8 中，查询缓存已被弃用，因为它对于高并发的环境来说，效果不明显。
使用分区表：MySQL 8 支持分区表，可以将数据按照某种规则分散到多个表中，提高查询性能。分区表可以根据数据的范围、列表、哈希等进行分区。
使用存储过程和触发器：存储过程和触发器可以在数据库层面进行操作，避免频繁的网络传输和客户端连接，提高查询性能。
优化数据库配置：合理配置数据库的参数，如线程池大小、缓冲区大小等，可以提高查询性能。
监控和调优：使用MySQL的性能监控工具，如Explain，InnoDB Monitor等，可以对查询进行监控和分析，找出慢查询和性能瓶颈，进行相应的调优。

二、索引优化

MySQL 8支持更多类型的索引，如哈希索引、自适应哈希索引等。这些索引类型可以提升查询的速度和效率。

分析查询：首先，需要仔细分析查询语句的执行计划。可以使用EXPLAIN命令来查看查询语句的执行计划，看看MySQL是如何处理查询的。根据执行计划中的信息，可以判断查询是否有效使用了索引。
创建适当的索引：根据查询的分析结果，可以确定是否需要创建新的索引来优化查询性能。可以考虑将经常用于查询条件的列作为索引列。在创建索引时，还需要注意不要过度索引，因为过多的索引可能会导致性能下降。
维护索引的统计信息：MySQL使用索引统计信息来决定如何执行查询。可以使用ANALYZE TABLE命令或OPTIMIZE TABLE命令来更新索引的统计信息，以确保MySQL具有最新的统计信息。
使用合适的索引类型：MySQL提供了多种类型的索引，如B-Tree索引、哈希索引和全文索引等。根据实际情况选择合适的索引类型。例如，B-Tree索引适用于范围查询，而哈希索引适用于等值查询。
避免索引失效：在查询语句中，应该避免使用不会使用索引的操作符。例如，LIKE操作符的前导通配符无法使用索引，因此应该尽量避免使用。
定期优化表结构：随着数据库的使用，表可能会变得庞大并且索引可能会变得不够有效。定期优化表结构，可以通过重新创建表或重建索引来提高查询性能。
监控和调整索引性能：定期监控数据库的性能，并根据需要进行调整。可以使用MySQL的性能分析工具和监控工具来帮助识别性能问题，并采取适当的措施来优化索引性能。

三、并行查询

MySQL 8引入了并行查询执行的功能，在执行复杂查询时可以并行处理多个任务，提高查询的速度。

MySQL 8.0引入了一些新的功能，可以进行并行查询。这些功能主要包括并行查询执行和并行查询计划。

并行查询执行在MySQL 8.0中是默认启用的。它使用多个线程来同时执行查询操作，以加快查询速度。并行查询执行可以应用于一些特定的查询操作，例如联接操作、排序操作和分组操作。要启用并行查询执行，可以设置全局系统变量parallel_query的值大于1。

并行查询计划是MySQL 8.0中的另一个功能。它允许MySQL在查询优化阶段生成并行执行计划，并在执行查询时使用这个计划。使用并行查询计划可以提高查询性能，特别是在处理大规模数据集时。要启用并行查询计划，可以设置会话系统变量optimizer_switch的值为'parallel_execution'。

需要注意的是，并行查询并不适用于所有类型的查询操作。一些查询操作可能无法并行化，或者在并行化时可能导致性能下降。因此，在使用并行查询之前，应该仔细评估查询操作的特点，以确定是否适合使用并行查询。同时，要监控并行查询的性能和资源消耗情况，以保证系统的稳定性和可靠性。

四、缓存优化

MySQL 8引入了更先进的查询缓存，可以有效地减少数据库的访问次数，并提高查询的性能。

MySQL 8的缓存优化可以通过以下几种方式实现：

使用合适的缓存大小：在MySQL的配置文件中，可以通过设置innodb_buffer_pool_size参数来调整InnoDB缓存池的大小。将缓存大小设置为适合数据集大小的值可以提高查询性能。
合理配置缓存策略：MySQL 8引入了新的查询缓存策略，称为“InnoDB主动查询缓存”。这种缓存策略使用了一个缓存状态表来跟踪缓存的命中率和效率。通过合理配置查询缓存策略，可以提高缓存的命中率和查询性能。
使用索引：索引可以加快数据的查找和过滤，提高查询性能。在设计数据库表结构时，可以根据查询的需求来创建合适的索引。
使用查询缓存：MySQL 8的查询缓存可以缓存查询的结果，如果相同的查询再次执行，可以直接从缓存中获取结果，而不需要再次执行查询语句。通过启用查询缓存，可以提高查询性能。
查询优化：通过优化查询语句，可以减少数据库的负载和提高查询性能。可以使用EXPLAIN命令来分析查询语句的执行计划，并进行相应的优化。
使用分区表：MySQL 8引入了分区表的概念，可以将大表分成小的逻辑片段，可以提高查询性能。根据查询的需求，可以选择合适的分区策略，并通过分析分区表的性能来调整。

五、优化器改进

MySQL 8对查询优化器进行了一系列改进，如优化数据访问模式、优化连接操作、优化子查询等，提高了查询的效率和性能。

MySQL 8的优化器改进主要包括以下几个方面：

查询重写优化：MySQL 8的优化器引入了新的查询重写规则，可以更有效地重写查询语句。这些规则基于查询的语义和统计信息，能够将查询转换为效率更高的形式。
全新的执行计划生成器：MySQL 8的优化器使用了全新的执行计划生成器，能够更准确地估计查询的成本，并生成更优化的执行计划。这个新的执行计划生成器采用了成本优化的方法，可以考虑多种因素，如索引选择、连接顺序等。
并行查询优化：MySQL 8的优化器增加了对并行查询的支持，能够将一个查询分解成多个并发执行的子查询，从而加快查询速度。这个优化特性对于多核处理器的系统特别有用，可以利用多个CPU核心同时处理查询。
自适应查询优化：MySQL 8的优化器引入了自适应查询优化的功能，可以根据执行计划的实际性能和查询统计信息来自动调整执行计划，以提高查询的性能。

MySQL 8的优化器改进了查询重写、执行计划生成、并行查询和自适应查询等方面，能够生成更优化的执行计划，提高查询性能。用户可以从这些改进中获得更高的查询效率和更好的用户体验。

六、存储引擎改进

MySQL 8对InnoDB存储引擎进行了一系列优化，包括多线程写入、自适应哈希索引、在线DDL等，提升了存储引擎的性能和可靠性。

MySQL 8中引入了一些重要的存储引擎改进，包括以下几个方面：

InnoDB引擎优化：InnoDB是MySQL的默认存储引擎，MySQL 8中对其进行了一些优化，包括并行查询支持、多线程读取、自适应哈希索引和锁调优等。这些改进可以提高InnoDB引擎的性能和并发处理能力。
MyRocks存储引擎：MyRocks是一个基于RocksDB存储引擎的MySQL存储引擎。它在存储和压缩方面的效率更高，可以节省磁盘空间和提高查询性能。MySQL 8中正式引入了MyRocks作为一种可选的存储引擎。
更好的JSON支持：MySQL 8提供了更好的JSON数据类型支持，包括JSON数据验证、搜索和索引。这使得存储和查询JSON数据更加方便和高效。
更好的全文搜索支持：MySQL 8引入了全文索引的改进，包括支持更多语言和字符集、提供更好的搜索结果排序和相关性评分等。
更好的时间序列数据支持：MySQL 8引入了新的时间序列数据类型，包括DATETIME(6)和TIME(6)，可以更精确地存储和查询时间数据。

MySQL 8中的存储引擎改进主要集中在提高性能、减少存储空间占用和提供更好的数据类型支持等方面。这些改进使得MySQL 8更加适合处理大规模数据和高并发访问的应用场景。

MySQL 8在查询优化、索引优化、并行查询、缓存优化、优化器改进和存储引擎改进等方面都进行了一系列的优化，使得数据库的性能得到了显著的提升。