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MySQL 8.4

MySQL8.4是官方第一个正式指定为长期支持（LTS）版本，也是一个重要的里程碑版本，MySQL官方对该版本将提供长达五年的主要支持和额外的三年扩展支持，总支持周期预计持续到 2032 年 4 月左右。

与此前的 MySQL 8.0 版本相比，MySQL 8.4 引入了诸多变化，包括功能成熟化为默认设置、部分功能被弃用或移除。但在8.4中，并未引入新的“革命性的新特性”，更多的是对部分参数的小调整，以及性能的优化提升。

本篇，我就来一起看一下MySQL8.4对比8.0版本，有哪些改变。

Performance improvement

MySQL 8.4 在性能方面取得了显著进步，特别是在特定工作负载和内部机制上进行了优化，旨在提供更快的查询执行、更高的响应速度以及更流畅的数据库操作 。

首先，多项 InnoDB 存储引擎相关的系统变量默认值得到了调整，以更好地适应现代硬件能力并提升性能。

  • innodb_buffer_pool_in_core_file 的默认值从 ON 变为 OFF，这有助于通过移除大型 InnoDB 的缓冲池数据包含在核心转储文件中，以此来减小核心文件大小 。
  • innodb_change_buffering 的默认值从 all 变为 none，这意味着不再缓存索引更改，这在 SSD 上尤其能带来更快的写入速度 。
  • innodb_flush_method 在 Linux 上的默认值从 fsync 变为 O_DIRECT（如果支持），这更符合现代硬件特性，特别是对于 SSD 和 RAID 系统 。
  • innodb_log_buffer_size 的默认值从 16 MB 增加到 64 MB，更大的日志缓冲区可以减少日志写入频率，从而提升性能 。
  • temptable_max_ram 的默认值也从 1 GB 动态调整为总内存的 3%（在 1-4 GB 范围内），这使得内存分配更加灵活，平衡了性能与稳定性 。
变量名 MySQL 8.0 默认值 MySQL 8.4 默认值
innodb_buffer_pool_in_core_file ON OFF（如果支持 MADV_DONTDUMP）
innodb_change_buffering all none
innodb_adaptive_hash_index ON OFF
innodb_doublewrite_pages innodb_write_io_threads (4) 128
innodb_flush_method (Linux) fsync O_DIRECT（如果支持）
innodb_io_capacity 200 10000
innodb_log_buffer_size 16 MB 64 MB
temptable_max_ram 1 GB 总内存的 3%（1-4 GB）

其次，更深层次的性能优化体现在以下几个关键领域：

  • Binlog 事务依赖性优化： MySQL 8.4 将 binlog_transaction_dependency 的数据结构从 std::map 切换到 ankerl::unordered_dense::map 。这一改变显著提升了 INLIST_UPDATE 和 UPDATE_INDEX_LIMIT 等工作负载的效率，带来了高达 19.4% 的平均性能提升 。这种内部数据结构的变化，直接解决了特定高并发场景下的瓶颈，对于依赖这些操作的应用程序而言，性能增益将尤为明显。
  • JOIN 查询执行优化： MySQL 8.4 解决了在 MySQL 8.0.33 版本中相对于 8.0.28 版本在使用 JOIN 查询时出现的性能下降问题 。这项优化为 POINTS_COVERED_SI 和 POINTS_NOTCOVERED_SI 等工作负载带来了 2.17% 的平均性能提升 。这表明开发团队通过深入分析并修复了特定查询模式下的低效问题，使得复杂的联接操作更为高效。
  • 索引范围扫描改进： 在之前的 MySQL 版本中，索引范围扫描缺少记录缓冲区导致了不必要的性能下降 。最新版本解决了这一问题，为 ORDER_RANGES、RANGE_NOTCOVERED、RANGE_COVERED 和 SUM_RANGES 等多种工作负载带来了 2.12% 的平均性能提升 。这一改进直接提升了依赖索引扫描的读取密集型操作的效率。
  • innodb_doublewrite_pages 默认值调整： MySQL 8.4 将 innodb_doublewrite_pages 的默认值从 MySQL 8.0.20 的 4 调整为 128 。这一更改修复了之前版本中一个次优行为，该行为可能导致在使用 ALTER TABLE 的 INPLACE 算法等操作时出现性能下降。

总体而言，这些优化带来了显著的性能提升：写入工作负载平均性能提升约 7.25%，读取工作负载平均性能提升约 1.39% 。

Security enhancement

MySQL 8.4 在安全性方面进行了多项重要强化，为用户提供了更强大的数据保护和更灵活的身份验证机制。

默认认证插件变化： MySQL 8.0 使用 caching_sha2_password 作为默认插件，但 mysql_native_password 仍可用。

MySQL 8.4 中，mysql_native_password默认被禁用，必须通过 –mysql-native-password=ON 或在 [mysqld] 部分添加 mysql_native_password=ON 启用。Percona 文章指出，这与 MySQL 8.0.34 的弃用趋势一致，预计在 MySQL 9.0 中完全移除，研究显示这提升了安全性，但可能影响旧系统兼容性。

SASL 基于 LDAP 认证： MySQL 8.4 在 Windows 上支持 GSSAPI/Kerberos 的 SASL 认证，使用 authentication_ldap_sasl_client 插件，适合企业级身份验证场景。

WebAuthn 认证： 新增 authentication_webauthn（服务器端，企业版）和 authentication_webauthn_client（客户端）插件，支持智能卡等设备认证，增强了多因素认证能力。

特性 MySQL 8.0 MySQL 8.4
默认认证插件 caching_sha2_password，可用 mysql_native_password caching_sha2_password，mysql_native_password 默认禁用
SASL LDAP 认证 不支持 Windows GSSAPI/Kerberos 支持 Windows GSSAPI/Kerberos
WebAuthn 认证 不支持 支持（企业版）

Replication Enhancement

MySQL8.4 对于主从复制方面进行了优化和改进，准确的说，在8.4中，已经不能叫做主从复制了，主要改变如下。

  • MySQL 8.0 使用 MASTER/SLAVE 术语，MySQL 8.4 改为 SOURCE/REPLICA，符合包容性标准，Percona 文章指出这对用户理解复制角色更清晰。

    MASTER/SLAVE 术语的完全移除 是社会语言变化转化为技术变更的一个典型例子。虽然从道德角度值得称赞，但这一变化对于依赖这些术语的现有自动化脚本、监控工具和自定义指标收集器来说，是一个破坏性变更 。这凸显了数据库升级的一个关键方面：需要对所有周边操作工具进行全面审计和更新，而不仅仅是数据库本身。这强调了即使是看似“非技术性”的更改，如果不在升级周期中主动解决，也可能导致显著的技术债务。

  • GTID 标签： 新增支持，格式为 UUID:TAG:NUMBER，通过 gtid_next=AUTOMATIC:TAG 或 UUID:TAG:NUMBER 启用，需要 TRANSACTION_GTID_TAG 权限。官方文档提到这便于事务组跟踪，适合复杂复制环境。

  • SQL_AFTER_GTIDS： 现在兼容多线程应用器（MTA），提升复制性能。

特性 MySQL 8.0 MySQL 8.4
复制术语 MASTER/SLAVE SOURCE/REPLICA
SOURCE_RETRY_COUNT 默认值 未指定 10
GTID 标签 不支持 支持（UUID:TAG:NUMBER）
SQL_AFTER_GTIDS 不兼容 MTA 兼容 MTA

Foreign key constraint

MySQL 8.0 允许父表上的索引不一定是唯一的，MySQL 8.4 要求引用列上必须有唯一键，由 restrict_fk_on_non_standard_key 控制（默认 ON）。Percona 文章指出，这增强了数据完整性，但可能需要调整现有架构。

此项变更对于强制执行更严格的关系完整性至关重要，更重要的是，它旨在防止在使用多线程应用器时，父表上没有唯一键可能导致的随机复制中断 。因此，以前可用的创建外键的 DDL 语句现在可能会失败。组织必须审查其模式和 DDL 脚本，以确保引用父列上存在唯一键。这是朝着改进数据一致性和复制可靠性迈出的重要一步。

Key removal

MySQL 8.4 的发布，伴随着一些功能的弃用和移除，这些变化可能对现有系统和升级过程产生显著影响。

  • AUTO_INCREMENT 与 FLOAT 或 DOUBLE 数据类型： 这种组合在 MySQL 8.0 中已被弃用，并在 8.4 中完全移除。尝试在 FLOAT 或 DOUBLE 列上使用 AUTO_INCREMENT 选项创建或修改表将导致错误 。
  • FLUSH HOSTS 语句： 该语句已在 MySQL 8.4 中移除。推荐的替代方法是使用 TRUNCATE TABLE performance_schema.host_cache 。
  • SET_USER_ID 权限： 该权限在 MySQL 8.2 中被弃用，并已在 8.4 中完全移除。其职责被拆分为 SET_ANY_DEFINER 和 ALLOW_NONEXISTENT_DEFINER 。
  • default_authentication_plugin 变量： 该系统变量已在 MySQL 8.4 中移除 。数据库系统现在将始终默认为新用户使用 caching_sha2_password，忽略任何先前的 default_authentication_plugin 设置。用户账户仍然可以通过 CREATE USER 和 ALTER USER 语句覆盖此默认值 。
  • 复制相关状态变量： 多个与复制命令相关的 Com_ 状态变量（例如 Com_change_master、Com_show_master_status、Com_show_slave_hosts、Com_show_slave_status、Com_slave_start、Com_slave_stop）已在 8.4 中移除 。查询这些状态变量的监控工具和脚本将失败，需要更新以使用替代方法或新变量。

Conclusions

MySQL 8.4 LTS 版本代表了 MySQL 数据库演进中的一个重要进步，它在稳定性、性能和安全性方面带来了显著的提升。总体来说，8.4没有什么革命性的创新，更多的是细节方面的完善，作为LTS，8.4的目标肯定是稳定压倒一切。

总结：

  • 增强的性能： 通过对 InnoDB 内部机制的优化、JOIN 查询和索引范围扫描的改进，以及更智能的自动直方图更新，MySQL 8.4 提供了可衡量的性能提升，尤其是在写入密集型工作负载和特定查询模式下。
  • 强化的安全性： 8.4 版本引入了全面的高级密码管理功能，强制使用更现代、更安全的 TLS 协议，并支持 WebAuthn 和增强的 SASL-based LDAP 等新的身份验证方法，显著提升了数据库的整体安全态势。
  • 功能成熟与现代化： 8.4 版本继续完善了 MySQL 8.0 中引入的现代 SQL 功能（如 CTEs 和窗口函数）和 JSON 数据类型处理，并引入了 GTID 标签等复制增强功能，以提高可观察性和弹性。