不可不知的 MySQL 升级利器及 5.7 升级到 8.0 的注意事项

作者:匿名更新于： 2022-06-20 21:59:18

　　我们介绍一个 MySQL 升级利器，可极大减轻 DBA 包括开发童鞋在升级数据库时的心智负担和工作负担。

　　​数据库升级，是一项让人喜忧参半的工程。喜的是，通过升级，可以享受新版本带来的新特性及性能提升。忧的是，新版本可能与老的版本不兼容，不兼容主要体现在以下三方面：

　　语法不兼容。

　　语义不兼容。同一个SQL，在新老版本执行结果不一致。

　　新版本的查询性能更差。

　　所以，在对线上数据库进行升级之前，一般都会在测试环境进行大量的测试，包括功能测试和性能测试。

　　很多人可能会觉得麻烦，于是对待升级就秉持着一种“不主动，也拒绝”的态度，怎奈何新版本性能更好，新特性更多，而且老版本在产品维护周期结束后，也存在安全风险。

　　升还是不升呢?that is a question。

　　下面我们介绍一个 MySQL 升级利器，可极大减轻 DBA 包括开发童鞋在升级数据库时的心智负担和工作负担。

　　这个利器就是 pt-upgrade。

　　pt-upgrade 是 Percona Toolkit 中的一个工具，可帮忙我们从业务 SQL 层面检查新老版本的兼容性。

　　一、pt-upgrade 的实现原理

　　它的检测思路很简单，给定一个 SQL，分别在两个不同版本的实例上执行，看看是否一致。

　　具体来说，它会检查以下几项：

　　Row count：查询返回的行数是否一致。

　　Row data：查询的结果是否一致。

　　Warnings：是否提示 warning。正常来说，要么都提示 warning，要么都不提示 warning。

　　Query time：查询时间是否在同一个量级，或者新版本的执行时间是否更短。

　　Query errors：查询如果在一个实例中出现语法错误，会提示 Query errors。

　　SQL errors：查询如果在两个实例中同时出现语法错误，会提示 SQL errors。

　　二、pt-upgrade 的常见用法

　　pt-upgrade 的使用比较简单，只需提供两个实例的 DSN (实例连接信息)和文件名。

　　常见用法有以下两种：

　　直接比较一个文件中的 SQL 在两个实例中的执行效果。​

　　复制

　　1. # pt-upgrade h=host1 h=host2 slow.log

　　可通过 --type 指定文件的类型，支持 slowlog(慢日志)，genlog(General Log)，binlog(通过 mysqlbinlog 解析后的文本文件)，rawlog( SQL语句 )，tcpdump。不指定，则默认是慢日志。

　　先生成一个基准测试结果，然后再基于这个结果测试其它环境的兼容性。

　　复制

　　1. # pt-upgrade h=host1 --save-results host1_results/ slow.log

　　2. # pt-upgrade host1_results1/ h=host2

　　第二种用法适用于两个实例不能同时访问，或者需要基于一个基准测试结果进行多次测试。

　　三、Demo

　　看下面这个 Demo。

　　pt_upgrade_test.sql 包含了若干条测试语句。

　　复制

　　1. # cat /tmp/pt_upgrade_test.sql

　　2. select "a word a" REGEXP "[[:<:]]word[[:>:]]";

　　3. select dept_no,count(*) from employees.dept_emp group by dept_no desc;

　　4. grant select on employees.* to 'u1'@'%' identified by '123456';

　　5. create table employees.t1(id int primary key,c1 text not null default (''));

　　6. select * from employees.dept_emp group by dept_no;

　　这里给出的几条测试语句都极具代表性，都是升级过程中需要注意的 SQL。

　　下面我们看看这些语句在 MySQL 5.7 和 MySQL 8.0 中的执行情况。

　　复制

　　1. # pt-upgrade h=127.0.0.1,P=3307,u=pt_user,p=pt_pass h=127.0.0.1,P=3306,u=pt_user,p=pt_pass --type rawlog /tmp/pt_upgrade_test.sql --no-read-only

      2.

　　3. #-----------------------------------------------------------------------

　　4. # Logs

　　5. #-----------------------------------------------------------------------

      6.

　　7. File: /tmp/pt_upgrade_test.sql

　　8. Size: 311

      9.

　　10. #-----------------------------------------------------------------------

　　11. # Hosts

　　12. #-----------------------------------------------------------------------

      13.

　　14. host1:

      15.

　　16. DSN: h=127.0.0.1,P=3307

　　17. hostname: slowtech

　　18. MySQL: MySQL Community Server (GPL) 5.7.36

      19.

　　20. host2:

      21.

　　22. DSN: h=127.0.0.1,P=3306

　　23. hostname: slowtech

　　24. MySQL: MySQL Community Server - GPL 8.0.27

      25. 

　　26. ########################################################################

　　27. # Query class 00A13DD81BF65D41

　　28. ########################################################################

　　29. Reporting class because it has diffs, but hasn't been reported yet.

      30.

　　31. Total queries 1

　　32. Unique queries 1

　　33. Discarded queries 0

      34.

　　35. grant select on employees.* to ?@? identified by ?;

      36.

　　37. ##

　　38. ## Query errors diffs: 1

　　39. ##

      40.

　　41. -- 1.

      42.

　　43. No error

     44.

　　45. vs.

      46.

　　47. DBD::mysql::st execute failed: You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'identified by '123456'' at line 1 [for Statement "grant select on employees.* to 'u1'@'%' identified by '123456';"]

      48.

　　49. grant select on employees.* to 'u1'@'%' identified by '123456';

      50.

　　51. ########################################################################

　　52. # Query class 296E46FE3AEE9B6C

　　53. ########################################################################

      54.

　　55. Reporting class because it has SQL errors, but hasn't been reported yet.

      56.

　　57. Total queries 1

　　58. Unique queries 1

　　59. Discarded queries 0

      60.

　　61. select * from employees.dept_emp group by dept_no;

      62.

　　63. ##

　　64. ## SQL errors: 1

　　65. ##

      66.

　　67. -- 1.

     68.

　　69. On both hosts:

      70.

　　71. DBD::mysql::st execute failed: Expression #1 of SELECT list is not in GROUP BY clause and contains nonaggregated column 'employees.dept_emp.emp_no' which is not functionally dependent on columns in GROUP BY clause; this is incompatible with sql_mode=only_full_group_by [for Statement "select * from employees.dept_emp group by dept_no;"]

      72. 

　　73. select * from employees.dept_emp group by dept_no;

      74.

　　75. ########################################################################

　　76. # Query class 8B81ACF1E68DE066

　　77. ########################################################################

      78.

　　79. Reporting class because it has diffs, but hasn't been reported yet.

      80.

　　81. Total queries 1

　　82. Unique queries 1

　　83. Discarded queries 0

      84.

　　85. create table employees.t?(id int primary key,c? text not ? default (?));

      86.

　　87. ##

　　88. ## Query errors diffs: 1

　　89. ##

     90.

　　91. -- 1.

      92.

　　93. DBD::mysql::st execute failed: You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near '(''))' at line 1 [for Statement "create table employees.t1(id int primary key,c1 text not null default ('')); "]

      94. 

　　95. vs.

      96.

　　97. No error

      98.

　　99. create table employees.t1(id int primary key,c1 text not null default (''));

      100.

　　101. ########################################################################

　　102. # Query class 92E8E91AB47593A5

　　103. ########################################################################

      104.

　　105. Reporting class because it has diffs, but hasn't been reported yet.

      106.

　　107. Total queries 1

　　108. Unique queries 1

　　109. Discarded queries 0

      110.

　　111. select ? regexp ?;

　　112.

      113. ##

　　114. ## Query errors diffs: 1

　　115. ##

      116.

　　117. -- 1.

      118.

　　119. No error

      120.

　　121. vs.

      122.

　　123. DBD::mysql::st execute failed: Illegal argument to a regular expression. [for Statement "select "a word a" REGEXP "[[:<:]]word[[:>:]]";"]

      124. 

　　125. select "a word a" REGEXP "[[:<:]]word[[:>:]]";

      126.

　　127. ########################################################################

　　128. # Query class D3F390B1B46CF9EA

　　129. ########################################################################

      130.

　　131. Reporting class because it has diffs, but hasn't been reported yet.

      132.

　　133. Total queries 1

　　134. Unique queries 1

　　135. Discarded queries 0

      136.

　　137. select dept_no,count(*) from employees.dept_emp group by dept_no desc;

      138.

　　139. ##

　　140. ## Query errors diffs: 1

　　141. ##

      142. 

　　143. -- 1.

      144.

　　145. No error

      146.

　　147. vs.

      148.

　　149. DBD::mysql::st execute failed: You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'desc' at line 1 [for Statement "select dept_no,count(*) from employees.dept_emp group by dept_no desc;"]

      150.

　　151. select dept_no,count(*) from employees.dept_emp group by dept_no desc;

      152.

　　153. #-----------------------------------------------------------------------

　　154. # Stats

　　155. #-----------------------------------------------------------------------

      156.

　　157. failed_queries 1

　　158. not_select 0

　　159. queries_filtered 0

　　160. queries_no_diffs 0

　　161. queries_read 5

　　162. queries_with_diffs 0

　　163. queries_with_errors 

　　3307，3306 端口分别对应 MySQL 5.7、MySQL 8.0 实例。

　　对于文件中的每一个 SQL ，都会在这两个实例中执行。如果每个差异 SQL 的结果都打印出来的话，最后的输出将十分庞杂。为了简化最后的输出结果，pt-upgrade 会对 SQL 进行分类，同一类 SQL 的输出次数受到 --max-class-size 和 --max-examples 的限制。

　　四、分析输出结果

　　结合执行的 SQL，我们分析下输出结果。

　　SQL 3

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　　1. grant select on employees.* to 'u1'@'%' identified by '123456';

　　在 MySQL 8.0 之前，对一个用户进行授权(grant)操作，如果该用户不存在，会隐式创建。而在 MySQL 8.0 中，该命令会直接报错，必须先创建用户，再授权。

　　所以，上面这条 SQL 需拆分为以下两条 SQL 来执行。

　　复制

　　1. create user 'u1'@'%' identified by '123456';

　　2. grant select on employees.* to 'u1'@'%';

　　这个查询只在一个实例中出现语法错误，所以 pt-upgrade 会将其归类为 Query errors 。

　　SQL 5

　　复制

　　1. select * from employees.dept_emp group by dept_no;

　　从 MySQL 5.7 开始，SQL_MODE 的默认值发生了变化，包含了 ONLY_FULL_GROUP_BY 。

　　ONLY_FULL_GROUP_BY 要求，对于 GROUP BY 操作，SELECT 列表中只能出现分组列(即 GROUP BY 后面的列)和聚合函数( SUM，AVG，MAX等 )，不允许出现其它非分组列。

　　很明显，上面这条 SQL 违背了这一要求。所以，无论是在 MySQL 5.7 还是 8.0 中，该 SQL 都会报错。

　　这个查询在两个实例中都出现了语法错误，所以 pt-upgrade 会将其归类为 SQL errors 。

　　SQL 4

　　复制

　　1. create table employees.t1(id int primary key,c1 text not null default (''));

　　从 MySQL 8.0.13 开始，允许对 BLOB，TEXT，GEOMETRY 和 JSON 字段设置默认值。之前版本，则不允许。

　　SQL 1

　　复制

　　1. select "a word a" REGEXP "[[:<:]]word[[:>:]]";

　　在 MySQL 8.0 中，正则表达式底层库由 Henry Spencer 调整为了 International Components for Unicode (ICU)。

　　在 Henry Spencer 库中，[[:<:]]，[[:>:]] 用来表示一个单词的开头和结尾。但在 ICU 库中，则不能，类似功能要通过 \\b 来实现。所以，对于上面这个 SQL ，在 MySQL 8.0 中的写法如下。

　　复制

　　1. select "a word a" REGEXP "\\\\bword\\\\b";

　　SQL 2

　　select dept_no,count(*) from employees.dept_emp group by dept_no desc;

　　在 MySQL 8.0 之前，如果我们要对分组后的结果进行排序，可使用 GROUP BY col_name ASC/DESC ，没有指定排序列，默认是对分组列进行排序。

　　在 MySQL 8.0 中，不再支持这一语法，如果要进行排序，需显式指定排序列。所以，对于上面这个 SQL，在 MySQL 8.0 中的写法如下。

　　复制

　　1. select dept_no,count(*) from employees.dept_emp group by dept_no order by dept_no desc;

　　五、常用参数

　　1)--[no]read-only

　　默认情况下，pt-upgrade 只会执行 SELECT 和 SET 操作。如果要执行其它操作，必须指定 --no-read-only。

　　2)--[no]create-upgrade-table，--upgrade-table

　　默认情况下，pt-upgrade 会在目标实例上创建一张 percona_schema.pt_upgrade 表(由 --upgrade-table 参数指定)，每执行完一个 SQL，都会执行一次 SELECT * FROM percona_schema.pt_upgrade LIMIT 1 以清除上一个 SQL 有可能出现的 warning 。

　　3)--max-class-size，--max-examples

　　pt-upgrade 会对 SQL 进行分类，这两个参数可用来限制同一类 SQL 输出的数量。其中，--max-class-size 用来限制不重复 SQL 的数量，默认是 1000。--max-examples 用来限制 SQL 的数量，包括重复 SQL，默认是 3。

　　pt-upgrade 基于什么对 SQL 进行分类呢?fingerprint。

　　fingerprint 这个术语，我们在很多工具中都会看到，如 ProxySQL，pt-query-digest，可理解为基于某些规则，提取 SQL 的一般形式，类似于 JDBC 中的 PreparedStatement 。

　　譬如下面这几条 SQL，就可归为同一类 select c? from d?t? where id=?

　　复制

　　1. select c1 from db1.t1 where id=1;

　　2. select c1 from db1.t1 where id=1;

　　3. select c1 from db1.t1 where id=2;

　　4. select c2 from db1.t1 where id=3;

　　5. select c3 from db1.t2 where id=4;

　　6. select c4 from db2.t3 where id=5;

　　7. select c5 from db2.t4 where id=6;

　　Percona Toolkit 中的提取规则如下：

　　将数字替换为占位符 (?) 。

　　删除注释。

　　将 IN() 和 VALUES() 中的多个值合并为一个占位符。

　　将多个空格合并为一个空格。

　　查询小写。

　　将多个相同的 UNION 查询合并为一个。

　　4)--save-results

　　将查询结果保存到目录中。

　　复制

　　1. # pt-upgrade h=127.0.0.1,P=3307,u=pt_user,p=pt_pass --save-results /tmp/pt_upgrade_result --type rawlog /tmp/pt_upgrade_test.sql --no-read-only

　　2. # pt-upgrade /tmp/pt_upgrade_result/ h=127.0.0.1,P=3306,u=pt_user,p=pt_pass

　　六、使用 pt-upgrade 时的注意事项

　　在执行 pt-upgrade 之前，必须确保两个实例中的数据完全一致，且不会发生变更，否则会产生误判。

　　基于此，pt-upgrade 更适合在测试环境或开发环境使用，不建议在生产环境上使用。

　　七、MySQL 5.7 升级 MySQL 8.0 的注意事项

　　MySQL 5.7 升级到 MySQL 8.0，目前已知的，需要注意的点主要有以下两个：

　　1)不再支持 GROUP BY col_name ASC/DESC。如果要排序，需显式指定排序列。

　　2)MySQL 8.0 的正则表达式底层库由 Henry Spencer 调整为了 International Components for Unicode (ICU)，Spencer 库的部分语法不再支持。具体来说：

　　Spencer 库是以字节方式工作的，不是多字节安全的，在碰到多字节字符时有可能不会得到预期效果。而 ICU 支持完整的 Unicode 并且是多字节安全的。

　　复制

　　1.

      2. mysql 5.7> select 'č' regexp '^.$';

　　3. +-------------------+

　　4. | 'č' regexp '^.$' |

　　5. +-------------------+

　　6. | 0 |

　　7. +-------------------+

　　8. 1 row in set (0.00 sec)

      9.

　　10. mysql 8.0> select 'č' regexp '^.$';

　　11. +-------------------+

　　12. | 'č' regexp '^.$' |

　　13. +-------------------+

　　14. | 1 |

　　15. +-------------------+

　　16. 1 row in set (0.00 sec)

　　在 Spencer 库中，.可用来匹配任何字符，包括回车符(\\r)和换行符(\\n)。而在 ICU 中，. 默认不会匹配回车符和换行符。如果要匹配，需指定正则修饰符 n。

　　复制

      1.

　　2. mysql 5.7> select 'new\\nline' regexp 'new.line';

　　3. +-------------------------------+

　　4. | 'new\\nline' regexp 'new.line' |

　　5. +-------------------------------+

　　6. | 1 |

　　7. +-------------------------------+

　　8. 1 row in set (0.00 sec)

      9.

　　10. mysql 8.0> select 'new\\nline' regexp 'new.line';

　　11. +-------------------------------+

　　12. | 'new\\nline' regexp 'new.line' |

　　13. +-------------------------------+

　　14. | 0 |

　　15. +-------------------------------+

　　16. 1 row in set (0.00 sec)

      17. 

　　18. mysql 8.0> select regexp_like('new\\nline','new.line','n');

　　19. +-----------------------------------------+

　　20. | regexp_like('new\\nline','new.line','n') |

　　21. +-----------------------------------------+

　　22. | 1 |

　　23. +-----------------------------------------+

　　24. 1 row in set (0.00 sec)

　　Spencer 库支持通过 [[:<:]] 和 [[:>:]] 来表示一个单词的开头和结尾。类似的功能，ICU 中需通过 \\b 来实现。

　　复制

　　1. mysql 5.7> select 'a word a' regexp '[[:<:]]word[[:>:]]';

　　2. +----------------------------------------+

　　3. | 'a word a' regexp '[[:<:]]word[[:>:]]' |

　　4. +----------------------------------------+

　　5. | 1 |

　　6. +----------------------------------------+

　　7. 1 row in set (0.00 sec)

      8.

　　9. mysql 8.0> select 'a word a' regexp '[[:<:]]word[[:>:]]';

　　10. ERROR 3685 (HY000): Illegal argument to a regular expression.

      11.

　　12. mysql 8.0> select 'a word a' regexp '\\\\bword\\\\b';

　　13. +--------------------------------+

　　14. | 'a word a' regexp '\\\\bword\\\\b' |

　　15. +--------------------------------+

　　16. | 1 |

　　17. +--------------------------------+

　　18. 1 row in set (0.00 sec)

　　Spencer 库支持 [.characters.]，这里的 characters 既可以是字符，又可以是字符名称，譬如字符 : 对应的字符名称是 colon 。 ICU 中不支持字符名称。

　　复制

　　1. mysql 5.7> select ':' regexp '[[.:.]]';

　　2. +----------------------+

　　3. | ':' regexp '[[.:.]]' |

　　4. +----------------------+

　　5. | 1 |

　　6. +----------------------+

　　7. 1 row in set (0.00 sec)

      8.

　　9. mysql 5.7> select ':' regexp '[[.colon.]]';

　　10. +--------------------------+

　　11. | ':' regexp '[[.colon.]]' |

　　12. +--------------------------+

　　13. | 1 |

　　14. +--------------------------+

　　15. 1 row in set (0.01 sec)

      16.

　　17. mysql 8.0> select ':' regexp '[[.:.]]';

　　18. +----------------------+

　　19. | ':' regexp '[[.:.]]' |

　　20. +----------------------+

　　21. | 1 |

　　22. +----------------------+

　　23. 1 row in set (0.00 sec)

      24.

　　25. mysql 8.0> select ':' regexp '[[.colon.]]';

　　26. +--------------------------+

　　27. | ':' regexp '[[.colon.]]' |

　　28. +--------------------------+

　　29. | 0 |

　　30. +--------------------------+

　　31. 1 row in set (0.00 sec)

　　ICU 中如果要匹配右括号 ) ，需使用转义符。

　　复制

　　1. mysql 5.7> select ')' regexp (')');

　　2. +------------------+

　　3. | ')' regexp (')') |

　　4. +------------------+

　　5. | 1 |

　　6. +------------------+

　　7. 1 row in set (0.00 sec)

      8.

　　9. mysql 8.0> select ')' regexp (')');

　　10. ERROR 3691 (HY000): Mismatched parenthesis in regular expression.

      11.

　　12. mysql 8.0> select ')' regexp ('\\\\)');

　　13. +--------------------+

　　14. | ')' regexp ('\\\\)') |

　　15. +--------------------+

　　16. | 1 |

　　17. +--------------------+

　　18. 1 row in set (0.00 sec)

　　八、总结

　　相信有了 pt-upgrade 的加持，后续我们再进行数据库升级时心里会有底很多。

　　MySQL 8.0 虽然引入了很多新特性，但升级时需要注意的点其实也不多。

　　除了上面提到的两点，后续如果发现了其它需要注意的点，也会及时更新到留言中，欢迎大家持续关注～

　　除了 pt-upgrade，另外一个推荐的数据库升级工具是 MySQL Shell 中的 util.checkForServerUpgrade()。

　　与 pt-upgrade 不一样的是，util.checkForServerUpgrade() 更多的是从实例的基础数据本身来判定实例是否满足升级条件，譬如是否使用了移除的函数、表名是否存在冲突等，一共有 21 个检查项。

　　来源： dbaplus社群

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