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在 Oracle MySQL 团队的推动下，MySQL 8.0 发生了巨大的变化和修改。
物理文件已更改。例如，.frm，.TRG，.TRN 和 .par 不再存在。添加了大量的新特性，如通用表表达式(Common Table Expressions CTE)，窗口函数（Window Functions），不可见索引（Invisible Indexes），正则表达式（regexp）-MySQL8.0 现在已经完全支持 Unicode，且具有多字节安全特性。数据字典也发生了变化。它现在与一个事务性数据字典合并，该字典存储有关数据库对象的信息。与以前的版本不同，字典数据存储在元数据文件和非事务表中。
安全性得到了改进，caching_sha2_password 认证方式取代了之前的 mysql_native_password 认证方式，成为默认的身份验证方式。它提供了更强大的灵活性，而且也加强了安全性，即它要求必须使用安全连接或通过 RSA 密钥对实现的支持密码交换的未加密链接。
有了 MySQL 8.0 提供的所有这些很出色的功能，以及进行的增强和改进，我们团队很有兴趣来了解下 MySQL 8.0 当前版本的性能情况。特别是考虑到我们针对 MySQL 8.0.x 设计的 ClusterControl 正在进行中（请继续保持关注）。这篇博文不会讨论 MySQL8.0 的特性，但打算将其性能与 MySQL 5.7 进行对比，看看它是如何改进的。
Server Setup and Environment 服务器设置和环境
对于此基准测试，我打算使用基于 AWS EC2 最小配置的系统环境：
· 实例类型：t2.xlarge 实例
· 存储：gp2（SSD 存储，最小 100 IOPS，最大 16000 IOPS）
· 虚拟 CPU：4
· 内存：16GiB
· MySQL5.7 版本：MySQLCommunity Server (GPL) 5.7.24
· MySQL8.0 版本：MySQLCommunity Server – GPL 8.0.14
在这个基准测试中，我也针对一些参数项的取值进行了配置，它们是：
· innodb_max_dirty_pages_pct= 90 ## 这是 MySQL 8.0 中的默认值。
· innodb_max_dirty_pages_pct_lwm= 10 ## 这是 MySQL 8.0 中的默认值
· innodb_flush_neighbors=0
· innodb_buffer_pool_instances=8
· innodb_buffer_pool_size=8GiB
这里对两个版本（MySQL 5.7 和 MySQL 8.0）其余参数项的配置是参照 ClusterControl 的 my.cnf 模板进行调优。
此外，我在这里不使用 MySQL8.0 的新身份验证方式，即 caching_sha2_password 认证方式。替代的是在这两个版本中都使用 mysql_native_password，外加配置 innodb_dedicated_serve=OFF(默认值)，因为 innodb_dedicated_serve 是 MySQL 8.0 的新特性。
为了简化工作，我使用 ClusterControl 配置 MySQL 5.7 Community version 节点，然后把该节点从集群中的剔除，使其成为一个单独主机，并关闭集群控制主机，使 MySQL 5.7 节点处于休眠状态(不监控流量)。从技术上讲，MySQL 5.7 和 MySQL8.0 都是休眠节点，在节点上没有活动连接通，因此它基本上是一个纯粹的基准测试。
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Commands and Scripts Used 使用的命令和脚本
对于此任务，sysbench 用于测试和负载模拟这两个环境。以下测试中使用的命令和脚本：
sb-prepare.sh #!/bin/bash host=$1#host192.168.10.110port=3306user=’sysbench’password=’MysqP@55w0rd’table_size=500000rate=20ps_mode=’disable’sysbench/usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua –db-driver=mysql –threads=1–max-requests=0 –time=3600 –mysql-host=$host –mysql-user=$user–mysql-password=$password –mysql-port=$port –tables=10 –report-interval=1–skip-trx=on –table-size=$table_size –rate=$rate –db-ps-mode=$ps_modeprepare
sb-run.sh
#!/usr/bin/envbash2 host=$1port=3306user=”sysbench”password=”MysqP@55w0rd”table_size=100000tables=10rate=20ps_mode=’disable’threads=1events=0time=5trx=100path=$PWD counter=1 echo “thread,cpu” >${host}-cpu.csv for i in 16 32 64 128 256 512 1024 2048; do threads=$i mysql -h $host -e”SHOW GLOBAL STATUS” >> $host-global-status.logtmpfile=$path/${host}-tmp${threads}touch $tmpfile/bin/bashcpu-checker.sh $tmpfile $host $threads & /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua–db-driver=mysql –events=$events –threads=$threads –time=$time–mysql-host=$host –mysql-user=$user –mysql-password=$password–mysql-port=$port –report-interval=1 –skip-trx=on –tables=$tables–table-size=$table_size –rate=$rate –delete_inserts=$trx –order_ranges=$trx–range_selects=on –range-size=$trx –simple_ranges=$trx –db-ps-mode=$ps_mode–mysql-ignore-errors=all run | tee -a $host-sysbench.log echo”${i},”`cat ${tmpfile} | sort -nr | head -1` >> ${host}-cpu.csvunlink ${tmpfile} mysql -h $host -e”SHOW GLOBAL STATUS” >> $host-global-status.logdone python $path/innodb-ops-parser.py $host mysql -h $host -e “SHOW GLOBALVARIABLES” >> $host-global-vars.log
因此，脚本只是准备 sbtestschema 并填充表和记录。然后，它使用
/usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua 脚本执行读 / 写负载测试。该脚本转储全局状态和 MySQL 变量，收集 CPU 利用率，并解析由脚本 innodb-ops-parser.py 处理的 InnoDB 行操作。脚本根据基准测试期间收集的转储日志生成 .csv 文件，我在这里使用 Excel 电子表格从 .csv 文件生成图表。请检查 github 中提交的代码。
现在，让我们继续处理图表结果！
InnoDB 行操作
基本上在这里，我只提取了 InnoDB 行操作，它执行查找（读取），删除，插入和更新。当线程数量增加时，MySQL 8.0 明显优于 MySQL 5.7！在这两个版本中都没有针对配置项进行任何个性化变更，只有我统一配置的参数项。所以这两个版本中的配置几乎都使用默认值。
有趣的是，MySQL 团队关于新版本中读写性能的声明，这些图表指出了性能的显著提高，特别是在高负载服务器上。想一下 MySQL 5.7 和 MySQL 8.0 在 InnoDB 行操作上的区别，确实存在有很大的不同，特别是当线程数增加的时候。MySQL 8.0 表明，无论工作负载如何，它都能高效地运行。
事务处理
如上图所示，MySQL 8.0 的结果趋势显示出其处理事务所需的时间的巨大变化。纵轴数值越低，代表性能越好，意味着处理事务的速度更快。处理的事务统计表（第二张表）还显示出这两个版本处理事务的数量没有差异。这意味着，两个版本处理的事务数量几乎相同，但它们的完成速度不同。虽然 MySQL 5.7 在较低的负载下可以大量事务，但是实际的负载，特别是在生产中，可能会更高——尤其是在最繁忙的时期。
上面的图仍然显示的是两个版本能够处理的事务数量，只是将读和写分离开来。然而，图中实际上是存在异常值，而我没有将这些值包括在内，因为它们是这一小部分异常结果会扭曲图形。
MySQL 8.0 体现出一个很大的改进，特别是对于读取。表现在写操作的效率上，特别是对于高工作负载的服务器。在 8.0 版本中，影响 MySQL 读取性能的重要新增支持是：可以按降序 (或正向索引扫描) 创建索引的能力。以前的版本只有升序或反向索引扫描，如果需要降序，MySQL 必须执行 filesort（如果需要 filesort，需要检查 max_length_for_sort_data 的值）。当最有效的扫描顺序混合某些列的升序和其他列的降序时，降序索引还使优化器可以使用多列索引。有关详细信息，请参见此处。
CPU 资源
在此基准测试中，我决定测试一些硬件资源，尤其是 CPU 利用率。
让我先解释一下如何在基准测试中获取 CPU 使用率。在对数据库进行基准测试时，sysbench 测试结果中不包括在此过程中使用的硬件资源的统计信息。因此，我所做的是通过创建文件的方式来创建标识，通过 SSH 连接到目标主机，然后用 Linux 命令“top”收集数据并在测试结束前进行解析，然后再次收集。然后分析出 mysqld 进程占用最大的 CPU 使用量，最后删除该标识文件。你可以查看我在 github 上的代码。
让我们再次讨论图表结果，似乎表明 MySQL 8.0 消耗了大量的 CPU，超过 MySQL 5.7。然而，MySQL 8.0 可能必须消耗额外的 CPU 在新的变量配置上。例如，这些变量可能会影响您的 MySQL 8.0：
· innodb_log_spin_cpu_abs_lwm = 80
· innodb_log_spin_cpu_pct_hwm = 50
· innodb_log_wait_for_flush_spin_hwm = 400
· innodb_parallel_read_threads = 4
在此基准测试中，具有默认值的变量将保留其默认值。由于 MySQL 8.0 重新设计了 InnoDB 写入 REDO 日志的方式（这是一个改进），前三个变量可配置处理重做日志的使用的 CPU 资源。例如，变量 innodb_log_spin_cpu_pct_hwm 具有 CPU 亲和性，这意味着如果 mysqld 仅绑定到 4 个内核，它将忽略其他 CPU 内核。对于并行读取线程，在 MySQL 8.0 中添加了一个新变量，您可以调整要使用的线程数。
然而，我没有深入研究这个问题。可以通过利用 MySQL8.0 提供的特性来提高性能。
结论
MySQL 8.0 中有许多改进。基准测试结果显示，与 MySQL 5.7 相比，MySQL 8.0 不仅在处理读负载时，而且在读写混合的高负载下的性能都取得了令人瞩目的进步。搜索关注“腾讯云数据库”官方微信，立得 10 元腾讯云无门槛代金券，体验移动端一键管理数据库，更有从初阶到高阶数据库实战教程等你来约！
再来看 MySQL 8.0 的新特性，看起来它不仅利用了最新的软件技术（如 Memcached 的改进，远程管理以获得更好的 DevOps 工作性能等），还有硬件。例如，用 UTF8MB4 替换 latin1 作为默认字符编码。这意味着它需要更多的磁盘空间，因为 UTF8 在非 US-ASCII 字符上需要 2 个字节。虽然此基准测试没有利用使用 caching_sha2_password 的新身份验证方法，但它是否使用加密不会影响性能。一旦经过身份验证，它就会存储在缓存中，这意味着身份验证只进行一次。因此，如果您在客户端只使用一个用户，则不会出现问题，并且比以前的版本更安全。
由于 MySQL 利用最新的硬件和软件，因此会更改其默认变量。你可以在这里阅读更多细节。
总的来说，MySQL 8.0 的性能已经远超过 MySQL 5.7 了。
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