Mysql8.0新特性【详细版本】

1.  账户与安全

• 用户创建与授权

　　　之前：创建用户并授权

grant all privileges on *.* to 'myuser'@'%' identified by '3edc#EDC';
select user, host form mysql.user;

　　　之后：创建用户和授权必须分开

create user 'myuser'@'%' identified by '3edc#EDC';
grant all privileges on *.* to 'myuser'@'%';
select user, host form mysql.user;

• 认证插件更新

show variables like 'default_authentication%';
select user, host, plugin from mysql.user;

　　　之前：mysql_native_password

　　　之后：caching_sha2_password

#修改为之前的认证插件
#方法一 修改配置文件
default-authentication-plugin=mysql_native_password
#方法二 修改用户密码指定认证插件
alter user 'myuser'@'%' identified with mysql_native_password by '3edc#EDC';

• 密码管理

　　　【新增】允许限制使用之前的密码。

　　　password_history=3 #不能和最近3天的密码相同

　　　password_reuse_interval=90 #不能同90天内使用过得密码相同

　　　password_require_current=on #修改密码时需要输入当前密码

show variables like 'password%';

#修改全局密码策略-按天设置
#password_history 与 password_reuse_interval设置方法相同
#方法一 添加配置文件
password_history=3

#方法二 持久化参数设置
set persist password_history=3;

#方法三 通过用户设置
alter user 'myuser'@'%' password history 5;
select user, hostm password_reuse_histtory from mysql.user;

#修改全局密码策略-输入密码设置
#只针对普通用户有效，针对root等具有修改mysql.user表权限的用户无效
set persist password_require_current=on;
alert user user() identified by 'newpassword' replace 'oldpassword';

• 角色管理

　　　【新增】根据角色设置用户权限

#创建角色
creaye role 'role_1_wirte';
#角色即用户
select user, host, authentication_string from mysql.user;
#给角色授权
grant insert, update, delete on test_db.* to 'role_1_wirte';
#给用户赋予角色
grant 'role_1_wirte' on 'myuser';
#查询用户权限
show grant for 'myuser';
show grant for 'myuser' using 'role_1_wirte';
#用户启用角色(普通用户登录)
set role 'role_1_wirte';
#设置默认角色（root用户）
set default role all to 'myuser';
select * from mysql.default_roles;
select * from mysql.role_edges;
#撤销角色
revoke insert, update, delete, select on test_db from 'role_1_wirte';
show grant for 'role_1_wirte';
show grant for 'myuser' using 'role_1_wirte';

2.  优化器索引

• 隐藏索引（invisible index）

　　　【新增】不会被优化器使用，但仍然需要维护。

　　　应用场景：软删除，灰度发布。

#创建数据库、表
create database test_db;
use test_db;
create table test1 (id int(11), parent_id int(11));
#创建普通索引和隐藏索引
create index id_idx on test1(id);
create index parent_id_idx on test1(parent_id) invisible;
#查看索引
show index from test1\G
#查询优化器
explain select * from test1 where id = 1;
explain select * from test1 where parent_id = 1;
#当前会话测试隐藏索引
set session optimizer_switch="use_incisible_indexes=on";
select @@optimizer_switch\G
explain select * from test1 where parent_id = 1;
#设置隐藏索引可见于隐藏
alter table test1 alter index parent_id visible;
alter table test1 alter index parent_id invisible;
#注意：主键不能设置隐藏索引

• 降序索引（descending index）

　　　之前：虽然可指定降序索引，实为升序索引。

　　　之后：支持降序索引。

　　　进InnoDB存储引擎支持降序索引，并且只支持BTree降序索引。

　　　group by不在对结果隐式排序，需要使用order by进行排序。

#Mysql5.7创建降序索引
create table test2 (read_num int(5), wirte_num int(5), index read_wirte_idx(read_num asc, wirte_num desc));
show create table test2\G
#Mysql8.0创建降序索引
create table test2 (read_num int(5), wirte_num int(5), index read_wirte_idx(read_num asc, wirte_num desc));
show create table test2\G
insert into test2 values(100, 2),(200, 4),(300, 6);
#Mysql5.7和Mysql8.0上分别测试
explain select * from test2 order by read_num, wirte_num desc;
explain select * from test2 order by read_num desc, wirte_num;
#Mysql5.7和Mysql8.0上分别测试group by
select count(*) as cnt, wirte_num from test2 group by wirte_num;
select count(*) as cnt, wirte_num from test2 group by wirte_num order by wirte_num;

• 函数索引

　　　之前：虚拟列创建索引。

　　　之后：支持索引中使用函数的值；支持降序索引；支持JSON数据索引；

　　　原理：基于虚拟列功能实现。

#创建表和索引
create table test3 ( id varchar(10), login_code varchar(20));
create index login_code_func_idx on test3((upper(login_code)));
show create table test3\G
#测试函数索引
explain select * from test3 where upper(id);
explain select * from test3 where upper(login_code);
#JSON索引
create table test4 ( result_data json, index((cast(result_data->>'$.code' as char(3)))));
show create table test4\G
explain select * from test4 where cast(result_data->>'$.code' as char(3)) = '200';
#Mysql5.7虚拟列实现
create table test5 ( id varchar(10), login_code varchar(20));
alter table test5 add column username varchar(20) generated always as (upper(login_code));
insert into test5(id, login_code) values ('A001', 'alan');
create index login_code_idx on test3((upper(login_code)));
create index username_idx on test5(username);
explain select * from test5 where upper(login_code) = 'ALAN';

3.  通用表表达式

• 非递归

　　　【新增】支持通用表达式，及WITH子句。

#派生语句
select a.* from (select 1) as a;
#通用表达式
with b as (select 1) select b.* from b;

• 递归

　　　【新增】递归查询使用recursive关键字。

#递归查询组织上级组织机构
create table org (id int(5), parent_id int(5), org_name varchar(20));
insert into org values (0, null, '总公司'),(1, 0, '研发部'),(2, 1, '开发部');
with recursive org_paths(id, parent_id, org_name, paths) as (
select id, parent_id, org_name, cast(id as char(5)) as path from org where parent_id is null
union all 
select o.id, o.parent_id, o.org_name, concat(op.paths, '/', o.id) from org o join org_paths op on op.id = o.parent_id 
) select * from org_paths where org_name = '开发部';

• 递归限制

　　　【新增】递归查询必须指定终止条件。

#Mysql8.0提供两个参数避免用户未指定终止条件
#① cte_max_recursion_depth
#默认1000
show variables like 'cte_max%';
#测试-死循环
with recursive cte(n) as (select 1 union all select (n+1) as n from cte) select * from cte;
#当前会话/持久化设置cte_max_recursion_depth 
set session cte_max_recursion_depth=10;
set persist cte_max_recursion_depth=10;
#② max_execution_time
#默认无限制，单位毫秒
show variables like 'max_execution_time%';
#当前会话/持久化设置max_execution_time为1秒
set session max_execution_time=1000;
set persist max_execution_time=1000;
#使用递归生成100以内的斐波那切数列
with recursive cte (a, b) as ( select 0, 1 union all select b, a + b from cte where b < 100 ) select a from cte;

4.  窗口函数

• 基本概念

　　　【新增】窗口函数（window function）,也成为分析函数。窗口函数和分组

　　　聚合函数类似，但是每一行数据都会生成一个结果。

　　　聚合窗口函数：sum、avg、count、max、min......

create table sales (id int(5), item_type varchar(20), brand varchar(20), sale_value int(10));
insert into sales values (1, '手机', '华为', 3999),(2, '手机', '小米', 2999),(3, '手机', 'OPPO', 1999),(4, '电脑', '联想', 7999),(5, '电脑', '戴尔', 5499),(6, '电脑', '华硕', 6899),(7, '耳机', '索尼', 120),(7, '耳机', '三星', 70);
#聚合函数-按商品分类统计总销售额
select item_type, sum(sale_value) as total_value from sales group by item_type order by total_value desc;
#分析函数-按商品分类统计总销售额
select id, item_type, brand, sum(sale_value) over (partition by item_type) as total_value from sales order by total_value desc;

• 专用窗口函数

create table test6(id int(2));
insert into test6 values (1),(3),(4),(4),(1),(6),(2),(7),(7),(8),(9),(0),(1
#增加序号列
select row_number() over (order by id) as row_num, id from test6;
#返回排序后的第一名
select id, first_value(id) over (order by id) as first_val from test6;
#返回排序后的最后一名
select id, last_value(id) over (order by id) as last_val from test6;
#返回每一行的后n名数据
select id, lead(id, 1) over (order by id) as lead_1 from test6;
select id, lead(id, 2) over (order by id) as lead_2 from test6;
#返回每一行的前n名数据
select id, lag(id, 1) over (order by id) as lag_1 from test6;
select id, lag(id, 2) over (order by id) as lag_2 from test6;
#查询排序后每一行数据占据总排行榜的百分位（若为4，则为四个扇区）
select id, ntile(3) over (order by id) as ntile_4 from test6;

• 窗口定义

　　　【新增】定义：

　　　window_function(expr) over (

　　　　　partition by xxx       #分组，类似于group by

　　　　　order by xxx           #排序

　　　　　frame_clause xxx   #限制窗口函数，只在当前分组有效

　　　)

#动态统计分组内的总和
select id, item_type, brand, sale_value, sum(sale_value) over (partition by item_type order by sale_value rows unbounded preceding) as dynamic_sum from sales order by item_type, sale_value;
#动态统计分组内的前一行和后一行和自己的平均值
select id, item_type, brand, sale_value, avg(sale_value) over (partition by item_type order by sale_value rows between 1 preceding and 1 following) as dynamic_sum from sales order by item_type, sale_value;
#动态统计第一名和最后一名，简化窗口函数定义
select id, item_type, brand, sale_value, first_value(sale_value) over w as first_val, last_value(sale_value) over w as last_val from sales window w as (partition by item_type order by sale_value rows unbounded preceding) order by item_type, sale_value;

5.  InnoDB增强

• 集成数据字典

　　　【优化】简化information_schema表，提高访问性能。

　　　提供了序列化字典信息（SDI）以及ibd2sdi工具。

#执行Shell
cd /var/lib/mysql
cd test_db/
ls
ibd2sdi test1.ibd > test1.sdi
#查看.sdi文件
cat test.sdi

　　　innodb_read_only影响所有存储引擎；

show global variables like 'innodb_read_only%';

• 原子DDL操作

　　　【新增】支持原子DDL操作。

　　　注意：与表相关的原子DDL只支持InnoDB存储引擎。

　　　一个原子DDL操作包括：更新数据字典表、存储引擎层操作、在binlog（二进制日志）中记录DDL操作。

　　　支持表相关的DDL：数据库、表空间、表、索引的create、alter、drop，以及truncate table（删除表中所有记录）；

　　　支持其他的DDL：存储过程、触发器、视图、UDF（自定义函数）的create、alter、drop；

　　　支持管理账户相关的DDL：用户角色的create、alter、drop，以及适用的rename（重命名），还有grant（授权）和revoke（撤销授权）语句。

create table test7 (id int(5));
#Mysql5.7
drop table test7, test77;
show tables;
#Mysql8.0
drop table test7, test77;
show tables;
drop table if exists test7, test77;
show tables; 

• 自增列持久化

　　　之前：自增列计数器（auto_increment）的值只存储在内存中。

　　　之后：自增列计数器的最大值写入redo log，同时每次检查点将其写入引擎私有的系统表，从而解决了自增列字段值重复的bug。

create table test8(id int auto_increment primary key, val varchar(5));
insert into test8(val) values ('a'),('b'),('c');
delete from test8 where id = 3;
select * from test8;
#重启Mysql，# systemstl restart mysqld
insert into test8(val) values ('d');
update test8 set id = 5 where val = 'a';
insert into test8(val) values ('e');

#查询Mysql自增列设置
show variables like 'innodb_autoinc%';

　　　Mysql8.0之前使用innodb_autoinc_lock_mode模式为1，及每次查询都会加锁，同时执行2个insert语句每个10条，会保证每次插入数据的自增列的连续性，

　　　Mysql8.0之后使用的模式为2，及使用交叉锁，执行相同的insert语句，不能保证自增列的连续性，但可以并发保存。

• 死锁检查控制

　　　【新增】增量变量innodb_deadlock_detect，用于控制系统是否执行InnoDB死锁检查。

　　　高并发系统禁止死锁检查可能会提高性能。

show variables like 'innodb_deadlock_detect';
#关闭死锁检查
set global innodb_deadlock_detect=off;
#设置死锁默认等待时长，单位为秒，默认50
show variables like 'innodb_lock_wait%';
set global innodb_lock_wait_timeout=5;
#模拟死锁
create table test9(id int);
insert into test9 values(1);
#窗口1
#开始事务
start transaction;
#开启共享锁
select * from test9 where id = 1 for share;
#窗口2
#开始事务
start transaction;
delete from test9 where id = 1;
#窗口1
delete from test9 where id = 1;

• 锁定语句选项

　　　【新增】针对于select * from t for share和select * from t for update增加nowait和skip locked行级锁的限制。nowait表示不等待锁，若想获取被锁住的数据，则立即返回不可访问异常；skip locked表示跳过等待锁，若想获取被锁住的数据，则不返回该数据。

#窗口1
#开启是我
start transaction;
update test9 set id = 0 where id = 1;
#窗口2
#开启事务
start transaction;
select * from test9 where id = 1 for update;
#不等待锁
select * from test9 where id = 1 for update nowait;
#跳过锁
select * from test9 for update skip locked;

• 其他
  • 删除了之前版本的元数据文件，例如：.frm、.opt等；
  • 默认字符集由latin1变为utf8mb4；
  • 将系统表（mysql数据库）和数据字典由之前的MyISAM存储引擎改为InnoDB存储引擎。支持快速DDL，alter table ... algorithm =instant；
  • InnoDB临时表使用共享的临时表空间ibtmp1；
  • 新增静态变量innodb_dedicated_server，会自动配置InnoDB内存参数：innodb_buffer_pool_size、innodb_log_file_size大小。
  • 新增表information_schema.innodb_cache_indexes显示每个索引缓存在InnoDB缓冲池中的索引页数。
  • 新增视图information_schema.innodb_tablespace_brief，为InnoDB表空间提供相关元数据信息。
  • 支持alter tablespace ... rename to... ，重命名通用表空间。
  • 默认创建2个undo表空间，不在使用系统表空间。
  • 支持innod_directories选项在服务器停止时将表空间文件移动到新的位置。
  • InnoDB表空间加密特性支持重做日志和撤销日志。
  • redo & undo 日志加密，增加以下两个参数（innodb_undo_log_encrypt、innodb_undo_log_truncate），用于控制redo、undo日志的加密。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。
  • 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 test8 order by id;
insert /*+ set_var(foreign_key_checks=OFF) */ into test8 (id) values(1);

6.  JSON增强

• 内联路径操作符

　　　之前：json_unquote(column -> path) 或json_unquote(json_extract(column, path))

　　　之后：column ->> path

with cte(data) as (select json_object('id','01','name','zhangsan')) select json_unquote(data -> '$.name') from cte;
with cte(data) as (select json_object('id','01','name','zhangsan')) select json_unquote(json_extract(data, '$.name')) from cte;
#使用内联路径操作符
with cte(data) as (select json_object('id','01','name','zhangsan')) select data ->> '$.name' from cte;
#区间查询-查询下标为1的值
select json_extract('["a", "b", "c", "d", "e", "f"]', '$[1]');
#区间查询-查询下标从0到3的值
select json_extract('["a", "b", "c", "d", "e", "f"]', '$[0 to 3]');
#区间查询-查询下标从最后3位到最后一个位的值
select json_extract('["a", "b", "c", "d", "e", "f"]', '$[last - 2 to last]');

• JSON聚合函数

　　　【新增】Mysql8.0（Mysql5.7.22）增加了2个聚合函数：json_arrayagg()用于生产json数组，json_objectagg()用于生产json对象。

create table goods(id int(5), attribute varchar(10), data_value varchar(10));
insert into goods values (1, 'color', 'red'),(1, 'size', '10'),(2, 'color', 'green'),(2, 'size', '12');
#生成json数组
select id, json_arrayagg(attribute) as attribute_json from goods group by id;
#生产json对象
select id, json_objectagg(attribute, data_value) as attribute_json from goods group by id;
#对重复值处理
insert into goods values (2, 'color', 'white');
select id, json_objectagg(attribute, data_value) as attribute_json from goods group by id;

• JSON实用函数

　　　【新增】Mysql8.0（Mysql5.7.22）增加了json_pretty()用于格式化json，增加了json_storage_size()用于查询json占用空间大小；

　　　【新增】json_storage_free()用于查询更新列后释放的存储空间。

create table test10 (jdata json);
insert into test10 values ('{"id" : 1, "name" : "zhangsan", "age" : 18}');
#格式化json
select json_pretty(jdata) from test10;
#查询json字段占用大小
select json_storage_size(jdata) from test10;
#更新json
update test10 set jdata=json_set(jdata, "$.id", 2, "$.name", "lisi", "$.age", 4);
select json_storage_size(jdata) from test10;
#查询json字段更新后释放的大小
select json_storage_free(jdata) from test10;

• JSON合并函数

　　　【新增】Mysql8.0（Mysql5.7.22）增加了json_merge_patch()和json_merge_preserve()，用于合并json数据，区别在于前者重复属性会使用最新的属性值，后者会保留所有的属性值。并且废弃了json_merge()函数。

#会覆盖旧值
select json_merge_patch('{"a" : 1 , "b" : 2}', '{"a" : 3, "c" : 4}');
#会保留所有值
select json_merge_preserve('{"a" : 1 , "b" : 2}', '{"a" : 3, "c" : 4}');
#json_merge()
select json_merge('{"a" : 1 , "b" : 2}', '{"a" : 3, "c" : 4}');
#查看警告
show warnings\G

• JSON表函数

　　　【新增】json_table()格式化json为关系表。

select
    *
from
    json_table (
        '[{"id" : "001"}, {"id" : "002"}, {"name" : "zhangsan"}, {"id" : "003"}, {"id" : [1, 2]}]',
        "$[*]" columns (
            row_num for ordinality,
            uid varchar (20) path "$.id" default '999' on error default '111' on empty,
            user_details json path "$.name" default '{}' on empty,
            is_exists_name int exists path "$.name"
        )
    ) as t;