新特性|MySQL 8.0 GIPK 不可见主键-阿里云开发者社区

新特性|MySQL 8.0 GIPK 不可见主键

2022-10-27 399

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简介： ### 一前言作为MySQL DBA ,相信大家都经历过在复制模式下，如果没有主键，遇到load data，大事务，ddl 等有大量表数据行扫描的行为时，会带来严重的主从延迟，给数据库稳定性和数据一致性带来隐患。MySQL 8.0.30 已于近日GA，新版本为我们提供了一个令人惊喜的特性 -（Generated Invisible Primary Keys）简称GIPK 。一句概况就是:

一前言

作为MySQL DBA ,相信大家都经历过在复制模式下，如果没有主键，遇到load data，大事务，ddl 等有大量表数据行扫描的行为时，会带来严重的主从延迟，给数据库稳定性和数据一致性带来隐患。

MySQL 8.0.30 已于近日GA，新版本为我们提供了一个令人惊喜的特性 -（Generated Invisible Primary Keys）简称GIPK 。一句概况就是: 当开启GIPK模式后，MySQL 会在没有显示定义主键的InnoDB表上自动生成不可见的主键。

对于已经使用云RDS的朋友，可能很早就享受到云RDS MySQL 提供的 隐式主键特性。但是对于自建数据库的企业，GIPK依然是一个比较期待特性,（当然有和用起来是两码事！）

长话短说，本文基于实际测试案例来学校如何使用 GIPK 。

二实践出真知

2.1 开启

GIPK由参数sql_generate_invisible_primary_key 控制，默认关闭，表示禁用，如果需要使用该特性，则需显式开启。

master [localhost:22031]> show variables like 'sql_generate_invisible_primary_key';
+------------------------------------+-------+
| Variable_name                      | Value |
+------------------------------------+-------+
| sql_generate_invisible_primary_key | OFF   |
+------------------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

master [localhost:22031]> set sql_generate_invisible_primary_key=on;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

master [localhost:22031]> show variables like 'sql_generate_invisible_primary_key';
+------------------------------------+-------+
| Variable_name                      | Value |
+------------------------------------+-------+
| sql_generate_invisible_primary_key | ON    |
+------------------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

2.2 测试

我们分别在关闭和开启该特性下创建两个无主键表:

master [localhost:22031]> create table t1(id int ,c1 int);
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
master [localhost:22031] {msandbox} (test) > show create table t1 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t1
Create Table: CREATE TABLE `t1` (
  `id` int DEFAULT NULL,
  `c1` int DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
1 row in set (0.00 sec)

开启 GIPK 并创建无主键表t3。

master [localhost:22031]> set sql_generate_invisible_primary_key=on;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

master [localhost:22031] {msandbox} (test) > show variables like 'sql_generate_invisible_primary_key';
+------------------------------------+-------+
| Variable_name                      | Value |
+------------------------------------+-------+
| sql_generate_invisible_primary_key | ON    |
+------------------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

master [localhost:22031]> create table t3(id int ,c1 int);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

master [localhost:22031]>
master [localhost:22031]> show create table t3 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t3
Create Table: CREATE TABLE `t3` (
  `my_row_id` bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT /*!80023 INVISIBLE */,
  `id` int DEFAULT NULL,
  `c1` int DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`my_row_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
1 row in set (0.00 sec)

我们可以通过 show create table 发现 t3 的表结构出现名为 my_row_id 的不可见主键。对两个表插入数据查看差异:

master [localhost:22031]> insert into t1 values(1,1),(2,2),(3,3);
Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0
master [localhost:22031]> select * from t1;
+------+------+
| id   | c1   |
+------+------+
|    1 |    1 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)
master [localhost:22031]> insert into t3 values(1,1),(2,2),(3,3);
Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0
master [localhost:22031]> select * from t3;
+------+------+
| id   | c1   |
+------+------+
|    1 |    1 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)

直接通过 select * from table 查询时，t3 和普通表t1无差异。因为GIPK 是基于不可见列实现的，如果我们显式指定访问 my_row_id ,则可以查看到隐藏的主键 my_row_id。

master [localhost:22031]> select my_row_id,id,c1 from t3;
+-----------+------+------+
| my_row_id | id   | c1   |
+-----------+------+------+
|         1 |    1 |    1 |
|         2 |    2 |    2 |
|         3 |    3 |    3 |
+-----------+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)

总的来说，从业务程序访问数据库的角度来看，开启 GIPK 对业务是透明的。

2.3 关于DDL

当开启 GIPK 特性时，MySQL 生成的主键不能更改，只能在 VISIBLE和INVISIBLE之间进行切换。比如：

使 GIPK 主键可见: alter table TALBE_NAME alter column my_row_id set visible;

master [localhost:22031]> alter table t3 alter column my_row_id set visible;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0
master [localhost:22031]> show create table t3 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t3
Create Table: CREATE TABLE `t3` (
  `my_row_id` bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, ### 显式可见 
  `id` int DEFAULT NULL,
  `c1` int DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`my_row_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
1 row in set (0.00 sec)

### 而且可以被直接查询到
master [localhost:22031]> select * from t3;
+-----------+------+------+
| my_row_id | id   | c1   |
+-----------+------+------+
|         1 |    1 |    1 |
|         2 |    2 |    2 |
|         3 |    3 |    3 |
+-----------+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)

关闭起可见性 : alter table TABLE_NAME alter column my_row_id set invisible;

master [localhost:22031]> alter table t3 alter column my_row_id set invisible;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0
master [localhost:22031]> show create table t3 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t3
Create Table: CREATE TABLE `t3` (
  `my_row_id` bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT /*!80023 INVISIBLE */,
  `id` int DEFAULT NULL,
  `c1` int DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`my_row_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
1 row in set (0.00 sec)
## 再次通过select * 查询则看不到 my_row_id
master [localhost:22031]> select * from t3;
+------+------+
| id   | c1   |
+------+------+
|    1 |    1 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)

另外就是开启GIPK 之后，my_row_id 是系统关键字，我们创建无主键的表时，不能包含名为 my_row_id 的字段。

master [localhost:22031]> create table t6(my_row_id int not null   ,c1 int);
ERROR 4108 (HY000): Failed to generate invisible primary key. Column 'my_row_id' already exists.

当然如果MySQL 允许创建包含名为 my_row_id 的主键的表：

master [localhost:22031]> create table t5(my_row_id int not null auto_increment primary key  ,c1 int);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

当开启 GIPK 模式时，如不能直接删除不可见主键。必须显式增加一个新的主键然后再删除 GIPK

master [localhost:22031]> alter table t3 drop PRIMARY KEY;
ERROR 1235 (42000): This version of MySQL doesn't yet support 'existing primary key drop without adding a new primary key. In @@sql_generate_invisible_primary_key=ON mode table should have a primary key. Please add a new primary key to be able to drop existing primary key.'

master [localhost:22031]> alter table t3 drop PRIMARY KEY,add primary key(id);
ERROR 4111 (HY000): Please drop primary key column to be able to drop generated invisible primary key.

master [localhost:22031]> alter table t3 drop column my_row_id,add primary key(id);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

2.4 关于主从复制

需要注意的是 set sql_generate_invisible_primary_key=on|off 并不会被复制到从库，主库上开启该特性的话，从库并不会开启GIPK。也就是说从库也不会为任何在源库上没有创建主键的表创建主键。可能会有读者疑问如果主库关闭该特性，但是从库显示开启呢？ 做个测试看看

在master 上关闭该特性并且创建无主键表t6

master [localhost:22031]> set sql_generate_invisible_primary_key=off;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
master [localhost:22031]>
master [localhost:22031]>show variables like 'sql_generate_invisible_primary_key';
+------------------------------------+-------+
| Variable_name                      | Value |
+------------------------------------+-------+
| sql_generate_invisible_primary_key | OFF   |
+------------------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

master [localhost:22031]> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| t1             |
| t2             |
| t3             |
| t4             |
| t5             |
+----------------+
5 rows in set (0.00 sec)

master [localhost:22031]> create table t6(id int ,c1 int);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

master [localhost:22031]> show create table t6\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t6
Create Table: CREATE TABLE `t6` (
  `id` int DEFAULT NULL,
  `c1` int DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
1 row in set (0.00 sec)

在从库上开启该特性

slave1 [localhost:22032]> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| t1             |
| t2             |
| t3             |
| t4             |
| t5             |
+----------------+
5 rows in set (0.00 sec)
slave1 [localhost:22032]> set sql_generate_invisible_primary_key=on;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
slave1 [localhost:22032]> show variables like 'sql_generate_invisible_primary_key';
+------------------------------------+-------+
| Variable_name                      | Value |
+------------------------------------+-------+
| sql_generate_invisible_primary_key | ON    |
+------------------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
slave1 [localhost:22032]> show create table t6\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t6
Create Table: CREATE TABLE `t6` (
  `id` int DEFAULT NULL,
  `c1` int DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
1 row in set (0.00 sec)

结果: 主库关闭GIPK ，从库开启GIPK ，源库上创建无主键表，从库上并不会主动为该表创建主键。

2.5 逻辑备份

大多数实例会进行逻辑备份，如果开启GIPK 模式时，MySQL 8.0.30 版本的 mysqldump 提供的 --skip-generated-invisible-primary-key 选项会忽略 GIPK 信息。简单来说，mysqldump 时不带该参数，逻辑导出的数据会包含隐式主键，如果带上该参数，则不带隐式主键。

2.6 限制

只支持 InnoDB 存储引擎。
支持row模式复制，不支持statement 模式复制。
my_row_id 成为系统关键字。

三小结

总体而言，该特性绝对是强需求。毕竟林子大了，什么样的情况都可能会发生。运(chu)维(li)经(gu)验(zhang)比较丰富DBA而言，MySQL数据库稳定性深受无主键之苦，对于自建场景尤其是没有审核流程的公司而言，该特性能提升数据库系统稳定性和安全性。

新特性|MySQL 8.0 GIPK 不可见主键

一前言

二实践出真知

2.1 开启

2.2 测试

2.3 关于DDL

2.4 关于主从复制

2.5 逻辑备份

2.6 限制

三小结

参考文档

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新特性|MySQL 8.0 GIPK 不可见主键

一 前言

二 实践出真知

2.1 开启

2.2 测试

2.3 关于DDL

2.4 关于主从复制

2.5 逻辑备份

2.6 限制

三 小结

参考文档

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一前言

二实践出真知

三小结