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与 MySQL 兼容性对比
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与 MySQL 兼容性对比

TiDB 支持包括跨行事务、JOIN 及子查询在内的绝大多数 MySQL 5.7 的语法，用户可以直接使用现有的 MySQL 客户端连接。如果现有的业务已经基于 MySQL 开发，大多数情况不需要修改代码即可直接替换单机的 MySQL。

包括现有的大多数 MySQL 运维工具（如 PHPMyAdmin, Navicat, MySQL Workbench 等），以及备份恢复工具（如 mysqldump, mydumper/myloader）等都可以直接使用。

不过一些特性由于在分布式环境下没法很好的实现，目前暂时不支持或者是表现与 MySQL 有差异。

一些 MySQL 语法在 TiDB 中可以解析通过，但是不会做任何后续的处理，例如 Create Table 语句中 Engine 以及 Partition 选项，都是解析并忽略。更多兼容性差异请参考具体的文档。

不支持的特性

  • 存储过程与函数
  • 视图
  • 触发器
  • 事件
  • 自定义函数
  • 外键约束
  • 全文函数与索引
  • 空间函数与索引
  • 非 utf8 字符集
  • BINARY 之外的排序规则
  • 增加主键
  • 删除主键
  • SYS schema
  • MySQL 追踪优化器
  • XML 函数
  • X Protocol
  • Savepoints
  • 列级权限
  • CREATE TABLE tblName AS SELECT stmt 语法
  • CREATE TEMPORARY TABLE 语法
  • XA 语法（TiDB 内部使用两阶段提交，但并没有通过 SQL 接口公开）

与 MySQL 有差异的特性

自增 ID

TiDB 的自增 ID (Auto Increment ID) 只保证自增且唯一，并不保证连续分配。TiDB 目前采用批量分配的方式，所以如果在多台 TiDB 上同时插入数据，分配的自增 ID 会不连续。

在集群中有多个 tidb-server 实例时，如果表结构中有自增 ID，建议不要混用缺省值和自定义值，否则在如下情况下会遇到问题。

假设有这样一个带有自增 ID 的表：

create table t(id int unique key auto_increment, c int);

TiDB 实现自增 ID 的原理是每个 tidb-server 实例缓存一段 ID 值用于分配（目前会缓存 30000 个 ID），用完这段值再去取下一段。

假设集群中有两个 tidb-server 实例 A 和 B（A 缓存 [1,30000] 的自增 ID，B 缓存 [30001,60000] 的自增 ID），依次执行如下操作：

  1. 客户端向 B 插入一条将 id 设置为 1 的语句 insert into t values (1, 1)，并执行成功。
  2. 客户端向 A 发送 Insert 语句 insert into t (c) (1)，这条语句中没有指定 id 的值，所以会由 A 分配，当前 A 缓存了 [1, 30000] 这段 ID，所以会分配 1 为自增 ID 的值，并把本地计数器加 1。而此时数据库中已经存在 id 为 1 的数据，最终返回 Duplicated Error 错误。

Performance schema

Performance schema 表在 TiDB 中返回结果为空。TiDB 使用 Prometheus 和 Grafana 来监测性能指标。

内建函数

TiDB 支持常用的 MySQL 内建函数，但是不是所有的函数都已经支持，具体请参考语法文档。

DDL

TiDB 实现了 F1 的异步 Schema 变更算法，DDL 执行过程中不会阻塞线上的 DML 操作。目前已经支持的 DDL 包括：

  • Create Database
  • Drop Database
  • Create Table
  • Drop Table
  • Add Index
  • Drop Index
  • Add Column
  • Drop Column
  • Alter Column
  • Change Column
  • Modify Column
  • Truncate Table
  • Rename Table
  • Create Table Like

以上语句还有一些支持不完善的地方，具体包括如下：

  • Add/Drop primary key 操作目前不支持。
  • Add Index/Column 操作不支持同时创建多个索引或列。
  • Drop Column 操作不支持删除的列为主键列或索引列。
  • Add Column 操作不支持同时将新添加的列设为主键或唯一索引，也不支持将此列设成 auto_increment 属性。
  • Change/Modify Column 操作目前支持部分语法，细节如下：
    • 在修改类型方面，只支持整数类型之间修改，字符串类型之间修改和 Blob 类型之间的修改，且只能使原类型长度变长。此外，不能改变列的 unsigned/charset/collate 属性。这里的类型分类如下：
      • 具体支持的整型类型有：TinyInt，SmallInt，MediumInt，Int，BigInt。
      • 具体支持的字符串类型有：Char，Varchar，Text，TinyText，MediumText，LongText。
      • 具体支持的 Blob 类型有：Blob，TinyBlob，MediumBlob，LongBlob。
    • 在修改类型定义方面，支持的包括 default value，comment，null，not null 和 OnUpdate。
    • 支持 LOCK [=] {DEFAULT|NONE|SHARED|EXCLUSIVE} 语法，但是不做任何事情（pass through）。
    • 不支持对enum类型的列进行修改

事务模型

TiDB 使用乐观事务模型，在执行 Update、Insert、Delete 等语句时，只有在提交过程中才会检查写写冲突，而不是像 MySQL 一样使用行锁来避免写写冲突。类似的，诸如 GET_LOCK() 和 RELEASE_LOCK() 等函数以及 SELECT .. FOR UPDATE 之类的语句在 TiDB 和 MySQL 中的执行方式并不相同。所以业务端在执行 SQL 语句后，需要注意检查 commit 的返回值，即使执行时没有出错，commit 的时候也可能会出错。

大事务

由于 TiDB 分布式两阶段提交的要求，修改数据的大事务可能会出现一些问题。因此，TiDB 特意对事务大小设置了一些限制以减少这种影响：

  • 每个键值对不超过 6MB
  • 键值对的总数不超过 300,000
  • 键值对的总大小不超过 100MB

小事务

由于 TiDB 中的每个事务都需要跟 PD leader 进行两次 round trip，TiDB 中的小事务相比于 MySQL 中的小事务延迟更高。以如下的 query 为例，用显示事务代替 auto_commit，可优化该 query 的性能。

# 使用 auto_commit 的原始版本
UPDATE my_table SET a='new_value' WHERE id = 1; 
UPDATE my_table SET a='newer_value' WHERE id = 2;
UPDATE my_table SET a='newest_value' WHERE id = 3;

# 优化后的版本
START TRANSACTION;
UPDATE my_table SET a='new_value' WHERE id = 1; 
UPDATE my_table SET a='newer_value' WHERE id = 2;
UPDATE my_table SET a='newest_value' WHERE id = 3;
COMMIT;

单线程的 workload

由于 TiDB 中的 workload 是分布式的，TiDB 中单线程的 workload 性能相比于单实例部署的 MySQL 较低。这与 TiDB 中的小事务延迟较高的情況类似。

Load data

  • 语法：

    LOAD DATA LOCAL INFILE 'file_name' INTO TABLE table_name
    {FIELDS | COLUMNS} TERMINATED BY 'string' ENCLOSED BY 'char' ESCAPED BY 'char'
    LINES STARTING BY 'string' TERMINATED BY 'string'
    IGNORE n LINES
    (col_name ...);

    其中 ESCAPED BY 目前只支持 '//'。

  • 事务的处理：

    TiDB 在执行 load data 时，默认每 2 万行记录作为一个事务进行持久化存储。如果一次 load data 操作插入的数据超过 2 万行，那么会分为多个事务进行提交。如果某个事务出错，这个事务会提交失败，但它前面的事务仍然会提交成功，在这种情况下一次 load data 操作会有部分数据插入成功，部分数据插入失败。而 MySQL 中会将一次 load data 操作视为一个事务，如果其中发生失败情况，将会导致整个 load data 操作失败。

存储引擎

出于兼容性原因，TiDB 支持使用备用存储引擎创建表的语法。元数据命令将表描述为 InnoDB 存储引擎：

mysql> CREATE TABLE t1 (a INT) ENGINE=MyISAM;
Query OK, 0 rows affected (0.14 sec)
 mysql> SHOW CREATE TABLE t1\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t1
Create Table: CREATE TABLE `t1` (
  `a` int(11) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin
1 row in set (0.00 sec)

从架构上讲，TiDB 确实支持类似 MySQL 的存储引擎抽象，在启动 TiDB（通常是 tikv）时 --store 选项指定的引擎中创建用户表。

SQL 模式

TiDB 支持 MySQL 5.7 中 绝大多数的 SQL 模式，以下几种模式除外：

  • TiDB 暂不支持 ALLOW_INVALID_DATES 模式。详情参见 TiDB #8263。
  • TiDB 不支持兼容模式（例如 ORACLE 和 POSTGRESQL）。MySQL 5.7 已弃用兼容模式，MySQL 8.0 已移除兼容模式。
  • TiDB 中的 ONLY_FULL_GROUP_BY 与 MySQL 5.7 相比有细微的 语义差别，此问题日后将予以解决。
  • NO_DIR_IN_CREATE 和 NO_ENGINE_SUBSTITUTION 这两种 SQL 模式用于解决兼容问题，但并不适用于 TiDB。

EXPLAIN

TiDB 的 EXPLAIN 命令返回的查询执行计划的输出与 MySQL 不同。更多内容参见 理解 TiDB 执行计划。

默认设置的区别

  • 默认字符集不同：
    • TiDB 中为 utf8，相当于 MySQL 的 utf8mb4
    • MySQL 5.7 中为 latin1，但在 MySQL 8.0 中修改为 utf8mb4
  • 默认排序规则不同：
    • MySQL 5.7 中使用 latin1_swedish_ci
    • TiDB 使用 binary
  • 默认 SQL mode 不同：
    • TiDB 中为 STRICT_TRANS_TABLES,NO_ENGINE_SUBSTITUTION
    • MySQL 中为 ONLY_FULL_GROUP_BY,STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION
  • lower_case_table_names 的默认值不同：
    • TiDB 中该值默认为 2，并且目前 TiDB 只支持设置该值为 2
    • MySQL 中默认设置：
      • Linux 系统中该值为 0
      • Windows 系统中该值为 1
      • macOS 系统中该值为 2