【MySQL基础篇】启动选项、系统变量、状态变量

启动选项

执行mysqld初始化数据库时，可以指定服务器启动选项（server options）。MySQL 5.7中，启动项可以分为与安全相关的启动项、SSL相关的启动项、Binlog相关的启动项、复制相关的启动项、插件加载相关的启动项、以及存储引擎相关的启动项。

安全相关的启动项

与安全相关的启动项参见：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/security-options.html

其中，secure_file_priv、skip-grant-tables、skip_networking三个启动项着重介绍一下。

secure_file_priv
该启动项会影响LOAD DATA、SELECT ... INTO OUTFILE语句以及LOAD_FILE()函数的使用。

• 该启动项的值为空时，无任何影响；
• 该启动项的值为路径名时，文件的导入和导出操作只能在该路径下进行；
• 该启动项的值为NULL时，MySQL Server会禁止文件的导入和导出操作。

skip-grant-tables
该启动项默认关闭（OFF），如果开启，会有如下后果：

• MySQL服务在启动时不会读取系统数据库中的权限表（grant tables），也就会导致任何用户对所有数据库都有无限制的访问权限（因此，该启动项可以在我们忘记数据库管理员账号密码时用来修改密码）；
• MySQL服务在启动时不会加载系统数据库中注册的某些对象，比如通过INSTALL PLUGIN安装的插件、通过CREATE EVENT创建的定时事件、通过CREATE FUNCTION创建的函数；
• 系统变量disabled_storage_engines不会生效。

skip_networking
该启动项控制数据库是否允许TCP/IP连接，默认是关闭的（即允许TCP连接）。在我们忘记数据库管理员账号密码时，如果想要通过开启skip-grant-tables来修改密码，出于安全考虑，最好一并开启skip_networking。

SSL相关的启动项

与SSL相关的启动项参见：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/connection-options.html#encrypted-connection-options

Binlog相关的启动项

与binlog相关的启动项参见：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/replication-options-binary-log.html

其中，比较重要的有下面几个。

log-bin
二进制日志的文件名前缀。MySQL会用此文件名加上数字后缀来创建后续的binlog，例如log_bin = /mysql/log/mysql-bin。

binlog_format
决定了二进制日志的内容格式，取值可以为STATEMENT、ROW或者MIXED。MySQL 5.7.7之前默认为STATEMENT格式，5.7.7以及之后的版本默认为ROW格式；NDB集群中默认为MIXED格式。

log-bin-index
二进制文件的index文件的名字。binlog index文件中包含了所有binlog日志文件的文件名。

复制相关的启动项

与复制相关的启动项参见：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/replication-options-reference.html

server_id
在主从复制架构中，主库和每个副本都必须设定一个不同的server-id以区分彼此。server-id的值在1到$2^{32}-1$之间。

relay_log
Relay日志的文件名前缀，例如relay-log = /mysql/log/relay-log。

rpl_semi_sync_master_enabled
主库复制架构中，在主库开启配置：rpl_semi_sync_master_enabled=1。需要先在主库安装半同步复制插件才能开启生效。

mysql> install plugin rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';

rpl_semi_sync_slave_enabled
主库复制架构中，在备库开启配置：rpl_semi_sync_slave_enabled=1。需要先在备库安装半同步复制插件才能开启生效。

mysql> install plugin rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';

expire_logs_days
单位为天，自动清除（purge）设定天数前生成的binlog日志文件。可设定的值为0到99天。设置expire_logs_days=0表示不自动清除binlog日志文件。

PURGE BINARY LOGS TO 'mysql-bin.010';
PURGE BINARY LOGS BEFORE '2019-04-02 22:46:26';

插件加载相关的启动项

与插件加载相关的内容参见：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/plugin-loading.html

存储引擎相关的启动项

下面仅介绍InnoDB相关的几个启动项，其余内容参见：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-parameters.html

innodb_flush_log_at_trx_commit
决定了InnoDB日志（即redo log和undo log，记录在ib_logfile中）写入文件系统和持久到磁盘的方式。可取值为0、1、2，默认为1。

• innodb_flush_log_at_trx_commit=0：每隔1秒钟将日志写入文件系统缓存并刷到磁盘。也就是说，服务异常的情况下可能丢失1秒以内的事务数据；
• innodb_flush_log_at_trx_commit=1：在每一次事务提交时，都把日志写入文件系统缓存并刷到磁盘。对IO性能的要求非常高；
• innodb_flush_log_at_trx_commit=2：在每一次事务提交时，写入日志到文件系统缓存，同时每隔1秒钟刷到磁盘。此时如果只是数据库服务挂了，文件系统没有问题，就不会丢失数据；如果服务器宕机或者掉电了，还是可能损失1秒以内的数据。

innodb_file_per_table

• 设置为ON时，数据库中的表默认会在file-per-table表空间中创建；
• 设置为OFF时，数据库中的表默认会在系统表空间中创建。

默认值为ON。假设我们在product数据库下创建了一个fruit表，该表的数据和索引都将存储在 /mysql/data/product/fruit.ibd数据文件中（/mysql/data为数据目录）。

innodb_lock_wait_timeout
InnoDB事务等待行锁的超时时间，默认为50秒。如果等待时间达到了该值，就会报下面的错误，并回滚要执行的语句。

ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

innodb_buffer_pool_size
InnoDB在内存中缓存表数据和索引的缓冲池大小，单位为bytes。默认值为134217728 bytes，即128MB。

innodb_log_buffer_size
InnoDB写日志文件用到的缓存区大小，单位为bytes。innodb_page_size为32K或64K时，默认值为16M。如果日志缓存区设置得太小，在进行大事务时，log buffer被占满就会导致刷盘，从而增加了磁盘IO开销。

系统变量

MySQL Server的系统变量（system variables）会影响MySQL服务的运行。系统变量可以在服务启动时设定（系统变量某种意义上来说也是启动项）。许多系统变量也可以在服务运行时通过SET命令修改（需要有SUPER权限），从而动态地影响服务配置。

mysql> show variables like 'rpl_semi_sync_master%';
...
mysql> set global rpl_semi_sync_master_timeout = 20000;

系统变量分为全局级别（GLOBAL）和会话级别（SESSION）。前者对整个数据库服务生效，后者仅对当前会话生效。

比较重要的系统变量举例如下。

slow_query_log
默认为ON，即开启慢查询日志记录功能。

slow_query_log_file
慢查询日志的文件名，例如slow_query_log_file = /mysql/log/mysqld_slow.log。

long_query_time
单位为秒，取值在0到10秒之间。如果一条SQL查询的执行时间超过了该值，则会被记录为慢查询。

max_connections
MySQL同时允许的最大客户端连接数，默认为151，取值应在1到100000之间。

log_error
错误日志的文件名，例如log_error = /mysql/log/mysqld_err.log。

sql_log_bin
全局变量级别的sql_log_bin即将被废弃。目前sql_log_bin更多地被作为一个session级别的系统变量来使用，默认为ON。如果在一个会话中将其设置为OFF，则会关闭对当前会话的binlog记录功能。MySQL不支持在事务或者子查询中设置sql_log_bin。

max_binlog_size
如果一个写日志的操作会使得当前binlog的大小超过max_binlog_size，MySQL不会写入当前的日志文件，而是新建一个日志文件来写入（称之为log rotation）。max_binlog_size的最小值为4096 bytes，最大为1G（默认值）。
由于一个事务的日志不能拆开写到两个日志文件中，如果遇到特别大的事务，一个binlog文件的大小有可能超过max_binlog_size。

binlog_cache_size
用于存放事务中binlog更新的缓存大小，其值必须是4096的倍数。MySQL会为每个客户端都分配一片Binlog缓存。

sync_binlog
控制MySQL以哪种方式将binlog日志刷到磁盘。其值可以是0、1、数字N。

• sync_binlog=0：MySQL完全依赖操作系统将binlog刷到磁盘，自己不会主动持久化日志文件。如果发生操作系统crash或者断电，很可能会发生已提交事务的日志文件丢失。
• sync_binlog=1：MySQL在每次提交事务前都会将对应的binlog日志持久化到磁盘。这种情况最安全，但是由于频繁地写盘可能会影响数据库性能。
• sync_binlog=N：MySQL在N次事务提交后，才会主动将binlog日志缓存刷到磁盘。

在使用InnoDB存储引擎且存在主从复制关系的架构中，MySQL推荐双一配置：sync_binlog=1 且 innodb_flush_log_at_trx_commit=1。

状态变量

MySQL Server的状态变量（status variables）提供了服务运行的状态信息，监控这些数据可以了解数据库服务的运行性能。

执行下面的命令查看全局或者会话级别的状态变量信息：

mysql> SHOW GLOBAL STATUS;
mysql> SHOW SESSION STATUS;

其他详细内容参见：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/server-status-variable-reference.html

References
【1】https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/mysqld.html
【2】https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/mysqld-server.html
【3】https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/server-configuration.html
【4】https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/option-files.html
【5】https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/server-option-variable-reference.html
【6】https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/binary-log.html
【7】https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/server-system-variables.html
【8】https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/server-options.html