MySQL 8.0 全新特性详解

MySQL 8.0带来了许多令人兴奋的新特性和优化功能，下面我将逐一详细介绍每个特性：

一、原生数据字典

MySQL 8.0 引入了原生数据字典，取代了之前使用的.frm、.par、.opt等文件来存储元数据。这一改进使得元数据的访问和管理更加高效和直接。原生数据字典提供了对数据库对象元数据的统一视图，从而简化了数据库的管理和维护工作。通过查询数据字典，管理员可以快速了解数据库的结构、属性以及对象之间的关系，提高数据库的可维护性。

要启用此功能，请在my.cnf配置文件中添加以下设置：

data-encryption-key-store = KEYSTOREdata-encryption-key-store-type = FILEdata-encryption-key-store-file-path = /path/to/keystore.txt

二、角色管理

MySQL 8.0 增强了角色管理功能，允许管理员创建和管理角色，并为每个角色分配特定的权限。这使得权限管理变得更加灵活和便捷。通过角色管理，管理员可以将一组权限打包成一个角色，然后将该角色分配给多个用户，从而简化了权限的分配和回收过程。同时，角色管理还提供了权限继承、角色组合等高级功能，进一步增强了权限管理的灵活性和安全性。

通过以下命令创建角色：

CREATE ROLE 'role_name';

然后，您可以使用GRANT语句为角色分配权限：

GRANT SELECT, INSERT ON database_name.table_name TO 'role_name';

最后，将角色分配给用户：

ALTER USER 'user_name'@'localhost' ADD ROLE 'role_name';

三、窗口函数

MySQL 8.0 加入了窗口函数支持，如ROW_NUMBER()、RANK()、DENSE_RANK()等。窗口函数允许用户在查询中对数据集进行窗口分析，执行更复杂的计算任务。这使得MySQL在数据处理和分析方面的能力得到了显著提升。通过窗口函数，用户可以轻松地计算移动平均值、累计总和等，实现更高级的数据分析需求。

窗口函数有点像是 SUM()、COUNT() 那样的集合函数，但它并不会将多行查询结果合并为一行，而是将结果放回多行当中。也就是说，窗口函数是不需要 GROUP BY 的。

假设我们有一张 “班级学生人数” 表：

mysql> select * from classes;+--------+-----------+| name   | stu_count |+--------+-----------+| class1 |        31 || class2 |        33 || class3 |        52 || class4 |        53 || class5 |        57 |+--------+-----------+5 rows in set (0.00 sec)

如果我要对班级人数从小到大进行排名，可以这样利用窗口函数：

mysql> select *, rank() over w as `rank` from classes    -> window w as (order by stu_count);+--------+-----------+------+| name   | stu_count | rank |+--------+-----------+------+| class5 |        57 |    1 || class1 |        31 |    2 || class2 |        33 |    3 || class3 |        52 |    4 || class4 |        53 |    4 |+--------+-----------+------+5 rows in set (0.00 sec)

在这里我们创建了名为 w 的 window，规定它对 stu_count 字段进行排序，然后在 select 子句中对 w 执行 rank() 方法，将结果输出为 rank 字段。

其实，window 的创建是可选的。例如我要在每一行中加入学生总数，则可以这样：

mysql> select *, sum(stu_count) over() as total_count    -> from classes;+--------+-----------+-------------+| name   | stu_count | total_count |+--------+-----------+-------------+| class1 |        31 |         235 || class2 |        33 |         235 || class3 |        52 |         235 || class4 |        53 |         235 || class5 |        57 |         235 |+--------+-----------+-------------+5 rows in set (0.00 sec)

四、增强的JSON支持

MySQL 8.0 对JSON的支持进行了进一步增强，引入了JSON数据类型和一系列内置函数。JSON数据类型允许用户在列中直接存储JSON数据，提高了数据的灵活性和可读性。同时，MySQL 8.0还提供了一系列内置函数，如JSON_EXTRACT()、JSON_ARRAY()、JSON_OBJECT()等，用于提取、操作和验证JSON数据。这使得MySQL能够更好地处理非结构化数据，满足日益增长的数据处理需求。

例如，插入JSON数据到表中：

 INSERT INTO my_table (json_column) VALUES ('{"name": "John", "age": 30}');

查询JSON数据：

 SELECT JSON_EXTRACT(json_column, '$.name') AS name FROM my_table;

五、全球化与字符集

MySQL 8.0 默认采用utf8mb4字符集，提供了更完美的Unicode支持。这意味着MySQL 8.0可以更好地处理各种语言的数据，包括emoji字符等。同时，MySQL 8.0还增强了对不同语言、时区的支持，实现了更好的全球化。这使得MySQL成为了一个更加多语言、多文化的数据库管理系统，满足了全球化业务的需求。

六、性能与可扩展性提升

MySQL 8.0 针对InnoDB存储引擎进行了多方面的优化，包括I/O负载、元数据操作等。这些优化使得MySQL 8.0在性能和可扩展性方面有了显著提升。无论是处理大规模数据还是应对高并发场景，MySQL 8.0都能表现出色。同时，MySQL 8.0还提供了更多的配置选项和调优工具，帮助管理员更好地管理和优化数据库性能。

七、redo log重构

MySQL 8.0对redo log进行了重构，去掉了之前的锁机制，采用了区间的方式来保证数据的一致性。这种改进使得redo log的写入更加高效，提高了整体的运行效率。同时，MySQL 8.0还引入了Link_buf数据结构，使得整个模块变成了Lock_free的模式，进一步提升了性能。这种无锁化的重构使得不同的线程在写入redo_log_buffer时得以并行写入，从而提高了数据库的并发性能。