### MySQL 5.7 性能方案（Performance Schema）详解
#### 一、概述
MySQL 5.7 的性能方案（Performance Schema）是一项强大的监控工具，用于监测 MySQL 服务器在运行时的内部执行情况。这一特性允许用户深入了解数据库操作的细节，并通过分析这些数据来优化查询性能和系统配置。性能方案的引入极大地简化了数据库性能调优的过程，它提供了丰富的信息，包括但不限于内存使用情况、线程活动、等待事件等。
#### 二、性能方案快速入门 (Performance Schema Quick Start)
##### 2.1 快速入门
在开始使用性能方案之前，需要确保性能方案已经被启用。可以通过以下命令查看性能方案的状态：
```sql
SHOW VARIABLES LIKE 'performance_schema';
```
如果 `performance_schema` 的值为 `ON`，则表示性能方案已被启用。如果没有启用，可以通过修改配置文件或在启动时添加参数来开启性能方案：
```bash
--performance-schema=ON
```
#### 三、性能方案配置 (Performance Schema Configuration)
##### 3.1 构建配置 (Performance Schema Build Configuration)
构建配置指的是 MySQL 在编译时默认启用的一些性能方案组件。这些组件可以在服务器启动时通过配置文件进行调整。例如，可以通过以下配置项控制哪些组件被启用：
```ini
[mysqld]
performance_schema = ON
performance_schema_max_table_instances = 5000
```
其中，`performance_schema_max_table_instances` 设置了性能方案可以跟踪的最大表实例数量。
##### 3.2 启动配置 (Performance Schema Startup Configuration)
启动配置允许用户在 MySQL 服务启动时通过命令行参数设置性能方案的行为。例如，可以指定启用哪些特定的性能监控组件：
```bash
--performance-schema=ON --performance-schema-events-statements-history-size=1000
```
这里的 `performance_schema-events-statements-history-size` 参数指定了查询历史记录的最大大小。
##### 3.3 运行时配置 (Performance Schema Runtime Configuration)
运行时配置允许在服务器运行过程中动态地更改性能方案的配置。这些更改可以通过 `SET` 命令实现，例如：
```sql
SET GLOBAL performance_schema_max_table_instances = 5000;
```
这将更改全局范围内性能方案可跟踪的最大表实例数量。
#### 四、性能方案查询 (Performance Schema Queries)
性能方案提供了一系列视图和表，可以通过 SQL 查询来获取关于服务器运行状态的信息。这些查询可以帮助诊断问题并优化系统性能。
#### 五、性能方案工具命名规范 (Performance Schema Instrument Naming Conventions)
为了便于理解性能方案中的各种监控指标，MySQL 设计了一套命名规则。这些规则定义了如何为不同的监控对象（如事件、变量等）命名。了解这些规则有助于更快地定位和理解性能方案中的数据。
#### 六、性能状态监控 (Performance Schema Status Monitoring)
性能状态监控是性能方案的重要组成部分之一，它提供了多种方式来监控服务器的状态，包括但不限于连接、线程、会话、等待时间等方面的信息。
#### 七、原子与分子事件 (Performance Schema Atom and Molecule Events)
原子与分子事件是性能方案中的两种不同类型的事件。原子事件是最基本的单位，而分子事件则是由多个原子事件组成的复合事件。这些事件对于理解查询执行过程非常有用。
#### 八、语句摘要 (Performance Schema Statement Digests)
语句摘要功能提供了一种汇总查询执行信息的方法，可以帮助快速识别出慢查询以及它们对系统的影响程度。
#### 九、一般表特征 (Performance Schema General Table Characteristics)
本节介绍了性能方案中各种表的一般特征，包括但不限于索引表、设置表、实例表、等待事件表等。
#### 十、表描述 (Performance Schema Table Descriptions)
##### 10.1 性能方案表索引 (Performance Schema Table Index)
性能方案表索引提供了一个快速查找表中信息的方式，方便用户根据需要选择合适的表进行查询。
##### 10.2 设置表 (Performance Schema Setup Tables)
设置表包含了配置信息，允许用户自定义性能方案的行为。例如，可以设置哪些事件应该被记录下来。
##### 10.3 实例表 (Performance Schema Instance Tables)
实例表记录了与特定数据库操作相关的具体实例信息。这些表通常包含有关正在发生的事件的具体数据。
##### 10.4 等待事件表 (Performance Schema Wait Event Tables)
等待事件表提供了关于等待时间的信息，这对于识别性能瓶颈非常关键。
##### 10.5 阶段事件表 (Performance Schema Stage Event Tables)
阶段事件表记录了查询执行的不同阶段的信息，有助于理解查询是如何逐步完成的。
##### 10.6 语句事件表 (Performance Schema Statement Event Tables)
语句事件表提供了有关SQL语句执行的信息，包括执行的时间和资源消耗。
##### 10.7 事务表 (Performance Schema Transaction Tables)
事务表记录了事务的操作情况，对于理解事务处理过程至关重要。
##### 10.8 连接表 (Performance Schema Connection Tables)
连接表提供了有关客户端连接的信息，包括连接状态和资源使用情况。
##### 10.9 连接属性表 (Performance Schema Connection Attribute Tables)
连接属性表记录了连接到服务器的客户端的详细属性信息，如主机名、用户名等。
##### 10.10 用户变量表 (Performance Schema User Variable Tables)
用户变量表记录了用户定义的变量的使用情况，这对于跟踪特定用户的活动非常有用。
##### 10.11 复制表 (Performance Schema Replication Tables)
复制表提供了有关复制过程的信息，帮助管理员监控复制任务的状态。
##### 10.12 锁表 (Performance Schema Lock Tables)
锁表记录了锁的使用情况，这对于诊断死锁等问题非常重要。
##### 10.13 系统变量表 (Performance Schema System Variable Tables)
系统变量表提供了当前运行环境中系统变量的值，这对于调整系统配置非常有帮助。
##### 10.14 状态变量表 (Performance Schema Status Variable Tables)
状态变量表提供了关于服务器状态的信息，包括连接数、查询数等统计指标。
##### 10.15 汇总表 (Performance Schema Summary Tables)
汇总表提供了性能方案数据的摘要信息，使得用户能够快速了解系统的整体性能状况。
##### 10.16 杂项表 (Performance Schema Miscellaneous Tables)
杂项表包括了一些其他重要的信息，如错误日志等。
#### 十一、性能方案选项与变量参考 (Performance Schema Option and Variable Reference)
本部分详细介绍了性能方案中的各种选项和变量，包括它们的用途、默认值以及如何更改它们。
#### 十二、性能方案命令选项 (Performance Schema Command Options)
性能方案还支持一系列命令选项，用于在服务器启动时控制其行为。这些选项可以通过命令行参数传递给 MySQL 服务器。
#### 十三、性能方案系统变量 (Performance Schema System Variables)
系统变量是 MySQL 服务器运行时可用的配置项，这些变量可以用来控制性能方案的行为。例如，可以设置 `performance_schema_max_table_instances` 控制最大表实例的数量。
#### 十四、性能方案状态变量 (Performance Schema Status Variables)
状态变量提供了关于服务器当前状态的信息，这些变量可以帮助监控服务器的健康状况。
#### 十五、性能方案内存分配模型 (The Performance Schema Memory Allocation Model)
性能方案还包括了一个内存分配模型，用于描述和监控内存使用情况。这有助于识别内存泄漏等问题。
#### 十六、性能方案与插件 (Performance Schema and Plugins)
性能方案还可以与 MySQL 插件集成，提供额外的功能。例如，可以使用插件来扩展性能方案的功能。
#### 十七、使用性能方案诊断问题 (Using the Performance Schema to Diagnose Problems)
性能方案不仅可以用来监控服务器的状态，还可以帮助诊断各种性能问题。例如，可以通过查询性能方案中的数据来识别慢查询、锁定冲突等问题。
##### 17.1 使用性能方案进行查询剖析 (Query Profiling Using Performance Schema)
通过性能方案提供的数据，可以对查询执行过程进行详细的剖析，找出瓶颈所在。这对于优化查询性能至关重要。
#### 十八、迁移到性能方案系统和状态变量表 (Migrating to Performance Schema System and Status Variable Tables)
当从旧版本迁移到 MySQL 5.7 时，可能需要迁移一些监控数据到新的性能方案表中。这部分内容提供了详细的迁移指南。
总结来说，MySQL 5.7 的性能方案是一个极其强大且灵活的工具，它提供了丰富的监控信息，使得数据库管理员能够更深入地理解数据库的行为，并据此进行优化。通过对性能方案的学习和应用，可以有效地提升数据库系统的性能和稳定性。
