了解資料庫技術發展的同學知道，資料庫有個重要的發展方向就是和硬體緊密集成，把一些軟體乾的活「下放」給硬體去做，能極大地提升性能。
比如TeraData的大數據一體機，在硬體，作業系統，存儲等方面專門為數據分析做了優化，性能自然強大。不過這些硬體提供的加速能力不是通用的服務，必須得單獨購買才行。
最近看到亞馬遜雲科技在2022年11月的re:Invent上發布了兩個雲資料庫的功能，一個是「優化寫入」，一個是「優化讀取」，發現它們就是利用Amazon Nitro系統，和底層硬體做了集成，讓mysql的寫入性能提升了2倍，讀取性能提升了50%。
優化寫入解決的是MySQL用軟體實現的Double Write Buffer的問題， 說的是MySQL緩衝區的數據頁是16 Kb，文件系統的頁通常是4 Kb，它們兩個不匹配。
當MySQL緩衝區的16 Kb的頁需要寫入文件系統時，需要分4次才行，那自然會出現類似這樣的問題：寫了3次以後掉電了，那最後4 Kb的數據就丟失了。
MySQL的解決辦法很粗暴，在硬碟上開闢一個2M的文件緩衝區，內存中緩衝區的數據在寫入真正的數據文件之前，先寫入這個文件緩衝區，寫成功了，再往真正的數據文件去寫。
這樣再出現寫入12 Kb就斷電，真正的數據文件中雖然還是有4Kb是丟失的，但是可以從那個2M的文件緩衝區找到原始數據進行恢復，因為那裡寫成功了，是完整的。
由於需要往硬碟寫入兩次，所以叫做Double Write，這個辦法雖然可以工作，但是說實話，挺彆扭的，因為斷電這種極端情況很罕見，絕大部分時間這個2M的文件緩衝區沒用，白白多寫了一次硬碟，要知道硬碟速度可比內存訪問慢多了。
我們很容易就會想到：就不能把MySQL緩衝區的16 Kb數據一次性地寫入硬碟嗎？這樣不就省事了嗎？
通過使用Amazon Nitro系統中的Torn Write Prevention技術，亞馬遜雲資料庫實現了優化寫入數據，只需一步即可安全寫入 16Kb 數據頁，完全不用複雜的Double Write了。
簡潔的系統必然帶來更高的效率，優化寫入讓寫入事務吞吐量提高多達 2 倍，且無需額外費用，非常適合寫入密集型應用，比如數字支付，金融交易，在線遊戲等等。
這就是軟體和硬體結合帶來的威力。
有了優化寫入，自然有對應的「優化讀取」。
在雲資料庫中，計算節點和存儲節點一般是分離的。我們在做數據分析的時候經常需要很複雜的查詢，涉及的數據會有上千萬條，還需要分組，計算，排序等，這時候MySQL就會形成臨時對象，當臨時對象大到一定程度，就需要形成臨時的表空間，移到硬碟上來存儲了。
上圖中，Amazon RDS實例是計算節點，Amazon Elastic Block Store（Amazon EBS）是存儲節點，這個臨時的表空間（上圖紅框所示）是存儲在Amazon EBS上，由於是分布式的存儲，訪問就會有一定的延遲。
現在通過軟硬一體化，在Amazon RDS實例上掛載一張NVMe的SSD存儲，它針對低延遲、高隨機 I/O 性能和高順序讀取吞吐量進行了優化。
在軟體層面，讓臨時表空間轉移到這個SSD存儲卡中，計算節點直接訪問本地存儲，這速度立刻飛起。
對於複雜查詢，「優化讀取」的加速效應非常明顯，可以提升50%， 查詢越大越複雜，優化效果越好。
我到亞馬遜雲科技的網站上去看了一下，想要開啟「優化寫入」和「優化讀取」，充分發揮底層硬體的功能，需要RDS MySQL 8及以上的版本。
這也很正常，MySQL 8.0 2018年4月19日正式GA ,已經發布了快5年了，疊代了30多個版本! 功能已經非常穩定了。
MySQL 8.0性能強勁，全內存訪問可以輕易跑到200萬QPS，I/O極端高負載場景跑到16萬QPS。和MySQL 5.7 相比，benchmark性能提升明顯:
(MySQL 8.0 Sysbench Benchmark: IO Bound Read Only)
(MySQL 8.0 Sysbench Benchmark: Read Write)
MySQL 8.0還有一些非常好的新功能，這裡挑幾個重要說一下：
1、默認字符集為 utf8mb4
多少年來我們使用 MySQL 都要在編碼方面小心翼翼，生怕忘了將預設的 latin 改掉而出現亂碼問題，現在終於不用擔心了，從 MySQL 8 開始，資料庫的預設編碼將改為 utf8mb4，這個編碼包含了所有 emoji 字符，對移動端應用非常友好。
2、優化器增強
MySQL8.0開始支持隱藏索引和降序索引，隱藏索引對性能調優非常有用，當一個索引被隱藏時，它不會被查詢優化器所使用。
我們可以隱藏一個索引，然後看看資料庫的性能，如果資料庫性能沒啥變化，說明索引是多餘的，可以刪除；如果性能下降，那證明這個索引是有用的，一定要保留（把它恢復顯示即可）
降序索引允許優化器對多個列進行排序，並且允許排序順序不一致。
3、更完善的JSON支持
擴展了JSON語法，提供了聚集函數，Merge函數，改善了排序性能，支持部分更新。
還新增了JSON_TABLE()函數，可以將JSON數據轉換成表。
4、GIS的提升
MySQL 8.0 對 GIS（譯者註：Geographic Information System 地理信息系統） 的支持有非常高的提升，功能上直追 PostgreSQL。
5、公共表表達式
MySQL 8.0新增了CTEs 功能（Common Table Expresssions）。這是一個命名的臨時結果集，僅在單個 SQL 語句的執行範圍內存在，可以是自引用，也可以在同一查詢中多次引用。
6、窗口函數
窗口函數有點像是 SUM()、COUNT() 那樣的集合函數，但它並不會將多行查詢結果合併為一行，而是將結果放回多行當中，它可以極大地降低代碼複雜性並幫助開發人員提高工作效率。
7、DDL原子化
DDL原子化是將與DDL操作相關的數據字典更新、存儲引擎操作、二進位日誌寫入結合到一個單獨的原子事務中，這使得即使伺服器崩潰，事務也會提交或回滾。使用支持原子操作的存儲引擎所創建的表，在執行DROP TABLE、CREATE TABLE、ALTER TABLE、 RENAME TABLE、TRUNCATE TABLE、CREATE TABLESPACE、DROP TABLESPACE等操作時，都支持原子操 作，即事務要麼完全操作成功，要麼失敗後回滾
8、安全和帳戶管理
MySQL 8.0 開始支持「角色」的概念，角色是權限的集合，用戶如果被賦予了某個角色，就會擁有相關的權限。
MySQL 8.0中的用戶相關的系統表使用了支持事務的InnoDB引擎（之前是MyISAM），這樣在對用戶進行操作時，就不會出現部分用戶成功，部分用戶失敗的情況。
MySQL 8.0把caching_sha2_password作為默認的身份驗證插件而不是之前版本的mysql_native_password，提供了更高的安全性。
9、數據字典
在之前的MySQL版本中，字典數據都存儲在元數據文件和非事務表中。從MySQL 8.0開始新增了事務數據字典，在這個字典里存儲著資料庫對象信息。
類似的新功能還有很多， MySQL 8.0不僅在性能上做了巨大提升，在功能上也更加完善，MySQL 8.0已經被國內外眾多公司使用，最終是要大面積替代MySQL5.7的。如果你在用低版本的MySQL，建議升級到MySQL 8.0 ，對於新應用，直接上MySQL 8吧！