MySQL 5.7新特性介绍
1.介绍
身处MySQL这个圈子，能够切身地感受到大家对MySQL5.7的期待和热情，似乎每个人都迫不及待的想要了解、学习和使用MySQL5.7。那么，我们不禁要问，MySQL5.7到底做了哪些改进，引入了哪些新功能，性能又提升了多少，能够让大家翘首以盼，甚至欢呼雀跃呢？
下面就跟随我来一起了解一下MySQL5.7的部分新功能。想要在一篇文章中介绍完MySQL5.7的所有改进，几乎是不可能的。所以，我会选择一些有特别意思的、特别有用的功能进行介绍。希望通过这篇文章，能够激发大家对MySQL5.7的学习兴趣，甚至能够吸引大家将自己的业务迁移到MySQL5.7上。
MySQL5.7在诸多方面都进行了大幅的改进，本文将从安全性（见2.1节）、灵活性（见2.2节）、易用性（见2.3节）、可用性（见2.4节）和性能（见2.5节）等几个方面进行介绍。最后，在第3节对本文进行了简单的总结。
2.MySQL5.7的新特性
这一节中，将依次介绍MySQL5.7的各种新特性。由于MySQL5.7改进较多，因此，本文将这些新特性进行了简单的分类，分为安全性、灵活性、易用性、可用性和性能。接下来，将从各个分类依次进行介绍。
2.1安全性
安全性是数据库永恒的话题，在MySQL5.7中，有不少安全性相关的改进。包括：
•MySQL数据库初始化完成以后，会产生一个root@localhost用户，从MySQL5.7开始，root用户的密码不再是空，而是随机产生一个密码，这也导致了用户安装5.7时发现的与5.6版本比较大的一个不同点
•MySQL官方已经删除了test数据库，默认安装完后是没有test数据库的，就算用户创建了test库，也可以对test库进行权限控制了
•MySQL5.7版本提供了更为简单SSL安全访问配置，并且默认连接就采用SSL的加密方式
•可以为用户设置密码过期策略，一定时间以后，强制用户修改密码
ALTERUSER'jeffrey'@'localhost'PASSWORDEXPIREINTERVAL90DAY;
•可以”锁”住用户，用以暂时禁用某个用户
ALTERUSER 'jeffrey'@'localhost'ACCOUNTLOCK;
ALTERUSERl'jeffrey'@'localhost' ACCOUNTUNLOCK;
2.2灵活性
在这一节，我将介绍MySQL5.7的两个全新的功能，即JSON和generatecolumn。充分使用这两个功能，能够极大地提高数据存储的灵活性。
2.2.1JSON
随着非结构化数据存储需求的持续增长，各种非结构化数据存储的数据库应运而生（如MongoDB）。从最新的数据库使用排行榜来看，MongoDB已经超过了PostgreSQL，其火热程度可见一斑。
各大关系型数据库也不甘示弱，纷纷提供对JSON的支持，以应对非结构化数据库的挑战。MySQL数据库从5.7.8版本开始，也提供了对JSON的支持。其使用方式如下：
CREATETABLEt1(jdocJSON);
INSERTINTOt1VALUES('{"key1":"value1","key2":"value2"}');
MySQL对支持JSON的做法是，在server层提供了一堆便于操作JSON的函数，至于存储，就是简单地将JSON编码成BLOB，然后交由存储引擎层进行处理，也就是说，MySQL5.7的JSON支持与存储引擎没有关系，MyISAM存储引擎也支持JSON格式。
MySQL支持JSON以后，总是避免不了拿来与MongoDB进行一些比较。但是，MySQL对JSON的支持，至少有两点能够完胜MongoDB：
1.可以混合存储结构化数据和非结构化数据，同时拥有关系型数据库和非关系型数据库的优点
2.能够提供完整的事务支持
2.2.2generatecolumn
generatedcolumn是MySQL5.7引入的新特性，所谓generatedcolumn，就是数据库中这一列由其他列计算而得。
例如，知道直角三角形的两条直角边，要求直角三角形的面积。很明显，面积可以通过两条直角边计算而得，那么，这时候就可以在数据库中只存放直角边，面积使用generatedcolumn，如下所示：
CREATETABLEtriangle(sideaDOUBLE,sidebDOUBLE,areaDOUBLEAS(sidea*sideb/2)); insertintotriangle(sidea,sideb)values(3,4); select*fromtriangle; +-------+-------+------+ |sidea|sideb|area| +-------+-------+------+ |3|4|6| +-------+-------+------+
在MySQL5.7中，支持两种generatedcolumn，即virtualgeneratedcolumn和storedgeneratedcolumn，前者只将generatedcolumn保存在数据字典中（表的元数据），并不会将这一列数据持久化到磁盘上；后者会将generatedcolumn持久化到磁盘上，而不是每次读取的时候计算所得。很明显，后者存放了可以通过已有数据计算而得的数据，需要更多的磁盘空间，与virtualcolumn相比并没有优势。因此，在不指定generatedcolumn的类型时，默认是virtualcolumn，如下所示：
showcreatetabletriangle\G ***************************1.row*************************** Table:triangle CreateTable:CREATETABLE`triangle`( `sidea`doubleDEFAULTNULL, `sideb`doubleDEFAULTNULL, `area`doubleGENERATEDALWAYSAS(((`sidea`*`sideb`)/2))VIRTUAL )ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=latin1
如果读者觉得generatecolumn提供的功能，也可以在用户代码里面实现，并没有什么了不起的地方，那么，或许还有一个功能能够吸引挑剔的你，那就是为generatecolumn创建索引。在这个例子中，如果我们需要根据面积创建索引以加快查询，就无法在用户代码里面实现，使用generatecolumn就变得非常简单：
altertabletriangleaddindexix_area(area);
2.3易用性
易用性是数据库永恒的话题，MySQL也在持续不断地提高数据库的易用性。在MySQL5.7中，有很多易用性方面的改进，小到一个客户端快捷键ctrl+c的使用，大到专门提供一个系统库(sys)来帮助DBA和开发人员使用数据库。这一节将重点介绍MySQL5.7引入的sys库。
•在linux下，我们经常使用ctrl+c来终止一个命令的运行，在MySQL5.7之前，如果用户输入了错误的SQL语句，按下ctrl+c，虽然能够”结束”SQL语句的运行，但是，也会退出当前会话，MySQL5.7对这一违反直觉的地方进行了改进，不再退出会话。
•MySQL5.7可以explain一个正在运行的SQL，这对于DBA分析运行时间较长的语句将会非常有用
•在MySQL5.7中，performance_schema提供了更多监控信息，包括内存使用，MDL锁，存储过程等
2.3.1sysschema
sysschema是MySQL5.7.7中引入的一个系统库，包含了一系列视图、函数和存储过程，该项目专注于MySQL的易用性。例如，我们可以通过sysschema快速的知道，哪些语句使用了临时表，哪个用户请求了最多的io，哪个线程占用了最多的内存，哪些索引是无用索引等
sysschema中包含了大量的视图，那么，这些视图的信息来自哪里呢？视图中的信息均来自performanceschema统计信息。这里有一个很好的比喻：
ForLinuxusersIliketocompareperformance_schemato/proc,andSYStovmstat.
也就是说，performanceschema提供了信息源，但是，没有很好的将这些信息组织成有用的信息，从而没有很好的发挥它们的作用。而sysschema使用performanceschema信息，通过视图的方式给出解决实际问题的答案。
例如，下面这些问题，在MySQL5.7之前，需要借助外部工具才能知道，在MySQL5.7中，直接查询sys库下相应的表就能得到答案：
•如何查看数据库中的冗余索引select*fromsys.schema_redundant_indexes;
•如何获取未使用的索引select*fromschema_unused_indexes;
•如何查看使用全表扫描的SQL语句select*fromstatements_with_full_table_scans
2.4可用性
MySQL5.7在可用性方面的改进也带给人不少惊喜。这里介绍特别有用的几项改进，包括：
•在线设置复制的过滤规则不再需要重启MySQL，只需要停止SQLthread，修改完成以后，启动SQLthread
•在线修改bufferpool的大小
MySQL5.7为了支持onlinebufferpoolresize，引入chunk的概念，每个chunk默认是128M，当我们在线修改bufferpool的时候，以chunk为单位进行增长或收缩。这个参数的引入，对innodb_buffer_pool_size的配置有了一定的影响。innodb要求bufferpoolsize是innodb_buffer_pool_chunk_size*innodb_buffer_pool_instances的倍数，如果不是，将会适当调大innodb_buffer_pool_size，以满足要求，因此，可能会出现bufferpool的实际分配比配置文件中指定的size要大的情况
•OnlineDDLMySQL5.7支持重命名索引和修改varchar的大小，这两项操作在之前的版本中，都需要重建索引或表
ALTERTABLEt1ALGORITHM=INPLACE,CHANGECOLUMNc1c1VARCHAR(255);
•在线开启GTID，在之前的版本中，由于不支持在线开启GTID，用户如果希望将低版本的数据库升级到支持GTID的数据库版本，需要先关闭数据库，再以GTID模式启动，所以导致升级起来特别麻烦。MySQL5.7以后，这个问题不复存在
2.5性能
性能一直都是用户最关心的问题，在MySQL每次新版本中，都会有不少性能提升。在MySQL5.7中，性能相关的改进非常多，这里仅介绍部分改进，包括临时表相关的性能改进、只读事务的性能优化、连接建立速度的优化和复制性能的改进。
2.5.1临时表的性能改进
MySQL5.7为了提高临时表相关的性能，对临时表相关的部分进行了大幅修改，包括引入新的临时表空间；对于临时表的DDL，不持久化相关表定义；对于临时表的DML，不写redo，关闭changebuffer等。所有临时表的改动，都基于以下两个事实：
1.临时表只在当前会话中可见
2.临时表的生命周期是当前连接（MySQL宕机或重启，则当前连接结束）
也就是说，对于临时表的操作，不需要其他数据一样严格地进行一致性保证。通过不持久化元信息，避免写redo等方式，减少临时表操作的IO，以提高临时表操作的性能。
2.5.2只读事务性能改进
众所周知，在传统的OLTP应用中，读操作远多于写操作，并且，读操作不会对数据库进行修改，如果是非锁定读，读操作也不需要进行加锁。因此，对只读事务进行优化，是一个不错的选择。
在MySQL5.6中，已经对只读事务进行了许多优化。例如，将MySQL内部实现中的事务链表分为只读事务链表和普通事务链表，这样在创建ReadView的时候，需要遍历事务链表长度就会小很多。
在MySQL5.7中，首先假设一个事务是一个只读事务，只有在该事务发起了修改操作时，才会将其转换为一个普通事务。MySQL5.7通过避免为只读事务分配事务ID，不为只读事务分配回滚段，减少锁竞争等多种方式，优化了只读事务的开销，提高了数据库的整体性能。
2.5.3加速连接处理
在MySQL5.7之前，变量的初始化操作（THD、VIO）都是在连接接收线程里面完成的，现在将这些工作下发给工作线程，以减少连接接收线程的工作量，提高连接的处理速度。这个优化对那些频繁建立短连接的应用，将会非常有用。
2.5.4复制性能的改进
MySQL的复制延迟是一直被诟病的问题之一，欣喜的是，MySQL5.7版本已经支持”真正”的并行复制功能。MySQL5.7并行复制的思想简单易懂，简而言之，就是”一个组提交的事务都是可以并行回放的”，因为这些事务都已进入到事务的prepare阶段，则说明事务之间没有任何冲突（否则就不可能提交）。MySQL5.7以后，复制延迟问题永不存在。
这里需要注意的是，为了兼容MySQL5.6基于库的并行复制，5.7引入了新的变量slave-parallel-type，该变量可以配置成DATABASE（默认）或LOGICAL_CLOCK。可以看到，MySQL的默认配置是库级别的并行复制，为了充分发挥MySQL5.7的并行复制的功能，我们需要将slave-parallel-type配置成LOGICAL_CLOCK。
3.总结
1.从本文中可以看到，MySQL5.7确实带来了很多激动人心的功能，我们甚至不需要进行任何修改，只需要将业务迁移到MySQL5.7上，就能带来不少性能的提升。
2.从本文中还可以看到，虽然MySQL5.7在易用性上有了很多的改进，但是，也有不少需要注意的地方，例如：1）在设置innodb的bufferpool时，需要注意chunk的存在，合理设置bufferpoolinstance否则可能出现实际分配的bufferpoolsize比预想的大很多的情况；2）多线程复制需要注意将slave_parallel_type设置为LOGICAL_CLOCK，否则，MySQL使用的是库级别的并行复制，对于大多数应用，并没有什么效果。那么，怎样才是使用MySQL5.7的正确姿势呢？网易蜂巢是一个不错的选择，网易蜂巢的RDS（RelationalDatabaseService，简称RDS）项目是一种即开即用、稳定可靠、可弹性伸缩的在线数据库服务。使用RDS提供的服务，就是使用已经调优过的数据库，用户不需要对数据库参数进行任何修改，就能够获得一个性能极好的数据库服务。
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