1.5 MySQL 8的新特性
MySQL从5.7版本直接跳跃发布了8.0版本,可见这是一个令人兴奋的里程碑版本。MySQL 8版本在功能上做了显著的改进与增强,不仅在速度上得到了改善,更提供了一系列巨大的变化,为用户带来了更好的性能和更棒的体验。
1.5.1 更简便的NoSQL支持
NoSQL泛指非关系型数据库和数据存储。随着互联网平台的规模飞速发展,传统的关系型数据库已经越来越不能满足需求。从5.6版本开始,MySQL就开始支持简单的NoSQL存储功能。MySQL 8对这一功能做了优化,以更灵活的方式实现NoSQL功能,不再依赖模式(Schema)。
1.5.2 更好的索引
在查询中,正确地使用索引可以提高查询的效率。MySQL 8中新增了隐藏索引和降序索引。隐藏索引可以用来测试去掉索引对查询性能的影响。在查询中混合存在多列索引时,使用降序索引可以提高查询的性能,详细内容请参见第10章。
1.5.3 更完善的JSON支持
MySQL从5.7开始就支持原生JSON数据的存储,MySQL 8对这一功能做了优化,增加了聚合函数JSON_ARRAYAGG()和JSON_OBJECTAGG(),将参数聚合为JSON数组或对象,新增了行内操作符 ->>,是列路径运算符 ->的增强,对JSON排序做了提升,并优化了JSON的更新操作。
1.5.4 安全和账户管理
MySQL 8中新增了caching_sha2_password授权插件、角色、密码历史记录和FIPS模式支持,这些特性提高了数据库的安全性和性能,使数据库管理员能够更灵活地进行账户管理工作。详细内容请参见第15章。
1.5.5 InnoDB的变化
InnoDB是MySQL默认的存储引擎,是事务型数据库的首选引擎,支持事务安全表(ACID)、行锁定和外键。在MySQL 8版本中,InnoDB在自增、索引、加密、死锁、共享锁等方面做了大量的改进和优化,并且支持原子数据定义语言(DDL),提高了数据安全性,对事务提供更好的支持。
1.5.6 数据字典
在之前的MySQL版本中,字典数据都存储在元数据文件和非事务表中。从MySQL 8开始新增了事务数据字典,在这个字典里存储着数据库对象信息,这些数据字典存储在内部事务表中。
1.5.7 原子数据定义语句
MySQL 8开始支持原子数据定义语句(Automic DDL),即原子DDL。目前,只有InnoDB存储引擎支持原子DDL。原子数据定义语句将与DDL操作相关的数据字典更新,存储引擎操作,二进制日志写入结合到一个单独的原子事务中,使得即使服务器崩溃,事务也会提交或回滚。
使用支持原子操作的存储引擎所创建的表,在执行DROP TABLE、CREATE TABLE、ALTER TABLE、RENAME TABLE、TRUNCATE TABLE、CREATE TABLESPACE、DROP TABLESPACE等操作时,都支持原子操作,即事务要么完全操作成功,要么失败后回滚,不再进行部分提交。
对于从MySQL 5.7复制到MySQL 8版本中的语句,可以添加IF EXISTS或IF NOT EXISTS语句来避免发生错误。
1.5.8 资源管理
MySQL 8开始支持创建和管理资源组,允许将服务器内运行的线程分配给特定的分组,以便线程根据组内可用资源执行。组属性能够控制组内资源,启用或限制组内资源消耗。数据库管理员能够根据不同的工作负载适当地更改这些属性。
目前,CPU时间是可控资源,由“虚拟CPU”来表示,此术语包含CPU的核心数、超线程、硬件线程等。服务器在启动时确定可用的虚拟CPU数量。拥有对应权限的数据库管理员可以将这些CPU与资源组关联,并为资源组分配线程。
资源组组件为MySQL中的资源组管理提供了SQL接口。资源组的属性用于定义资源组。MySQL中存在两个默认组,即系统组和用户组,默认组不能被删除,其属性也不能被更改。对于用户自定义的组,资源组创建时可初始化所有的属性,除去名字和类型,其他属性都可以在创建之后进行更改。
在一些平台下,或进行了某些MySQL的配置时,资源管理的功能将受到限制,甚至不可用。例如,如果安装了线程池插件,或者使用的是Mac OS系统,资源管理将处于不可用状态。在FreeBSD和Solaris系统中,资源线程优先级将失效。在Linux系统中,只有配置了CAP_SYS_NICE属性,资源管理优先级才能发挥作用。
1.5.9 字符集支持
MySQL 8中默认的字符集由latin1更改为UTF8MB4,并首次增加了日语所特定使用的集合:utf8mb4_ja_0900_as_cs。
1.5.10 优化器增强
MySQL优化器开始支持隐藏索引和降序索引。隐藏索引不会被优化器使用,验证索引的必要性时不需要删除索引,先将索引隐藏,如果优化器性能无影响,就可以真正地删除索引。降序索引允许优化器对多个列进行排序,并且允许排序顺序不一致。
1.5.11 通用表表达式
MySQL现在支持递归和非递归两种形式的通用表表达式(Common Table Expressions,CTE)。通用表表达式通过在SELECT语句或其他特定语句前使用WITH语句对临时结果集进行命名。
基础语法如下:
WITH cte_name (col_name1,col_name2 ...) AS (Subquery) SELECT * FROM cte_name;
Subquery代表子查询,子查询前使用WITH语句将结果集命名为cte_name,在后续的查询中即可使用cte_name进行查询。
1.5.12 窗口函数
MySQL 8开始支持窗口函数。在之前的版本中已存在的大部分聚合函数在MySQL 8中也可以作为窗口函数来使用。表1-1列出了MySQL 8中的窗口函数。
表1-1 窗口函数
1.5.13 正则表达式支持
MySQL在8.0.4以后的版本中采用支持Unicode的国际化组件库实现正则表达式操作,这种方式不仅能提供完全的Unicode支持,而且是多字节安全编码。MySQL增加了REGEXP_LIKE()、EGEXP_INSTR()、REGEXP_REPLACE()和 REGEXP_SUBSTR()等函数来提升性能。另外,regexp_stack_limit和regexp_time_limit系统变量能够通过匹配引擎来控制资源消耗。
1.5.14 内部临时表
TempTable存储引擎取代MEMORY存储引擎成为内部临时表的默认存储引擎。TempTable存储引擎为VARCHAR和VARBINARY列提供高效存储。internal_tmp_mem_storage_engine会话变量定义了内部临时表的存储引擎,可选的值有两个:TempTable和MEMORY,其中TempTable为默认的存储引擎。temptable_max_ram系统配置项定义了TempTable存储引擎可使用的最大内存数量。
1.5.15 日志记录
在MySQL 8中错误日志子系统由一系列MySQL组件构成。这些组件的构成由系统变量log_error_services来配置,能够实现日志事件的过滤和写入。
1.5.16 备份锁
新的备份锁允许在线备份期间执行数据操作语句,同时阻止可能造成快照不一致的操作。新备份锁由 LOCK INSTANCE FOR BACKUP 和 UNLOCK INSTANCE 语法提供支持,执行这些操作需要备份管理员特权。
1.5.17 增强的MySQL复制
MySQL 8复制支持对JSON文档进行部分更新的二进制日志记录,该记录使用紧凑的二进制格式,从而节省记录完整JSON文档的空间。当使用基于语句的日志记录时,这种紧凑的日志记录会自动完成,并且可以通过将新的binlog_row_value_options系统变量值设置为PARTIAL_JSON来启用。