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MySQL Shell 客户端使用指南

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前言：

MySQL Shell 是官方提供的 MySQL 周边适配组件，是新一代的高级客户端，在 MySQL 8.0 及其以后的版本得以慢慢推广应用。之前笔者因为 MySQL 8.0 用得比较少，一直没有详细使用过这个工具，近期在捣鼓 MySQL 8.0，趁此机会，一起来学习下吧。

1.MySQL Shell 介绍与安装使用

MySQL Shell 是 MySQL 新一代的高级客户端和代码编辑器，是 Oracle 公司提供的一个交互式命令行工具。对比自带的客户端工具 mysql ，MySQL Shell 不仅可以通过它执行传统的 SQL 语句，还可以使用包括 Python 和 JavaScript 在内的编程语言与服务器进行交互，为用户提供更多的选择和灵活性，而且为 MySQL 的不同产品（如 MySQL Server，MySQL Router，MySQL Innodb Cluster等）提供了一个统一接口。与此同时 MySQL Shell 还集成了很多功能，例如数据库查询和更新，数据库管理，集群管理，插件支持，备份恢复等。

MySQL Shell 经常更新，包括修复和新功能。官方建议始终使用可用的最新版本，最新版本的 MySQL Shell 可以与任何版本的 MySQL 5.7 或 8.0 一起使用。与 mysql 客户端不同的是，MySQL Shell 需要独立安装，下面我们一起来学习安装下。

例如我们在 CentOS 7.9 系统上想安装 MySQL Shell 8.0.36 版本，我们需要进入 MySQL Shell 官方网站：https://dev.mysql.com/downloads/shell/8.0.html 然后选择对应系统及版本即可。有两种安装方式可以选择，一是下载二进制包，然后解压缩并配置好环境变量即能安装成功，二是下载 rpm 包，直接 rpm -ivh 即可安装，两种方法都非常简单方便。

picture.image

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安装完成后，直接 mysqlsh 或者 mysqlsh -uroot -p -h127.0.0.1 -P3306 即可进入交互式命令行。MySQL Shell 可以执行 SQL、JavaScript 或 Python 代码，但一次只能激活一种语言。如果使用 SQL 模式，则语句将作为 SQL 处理，这意味着它们将发送到 MySQL 服务器执行；如果使用 JavaScript 模式，则语句将作为 JavaScript 代码进行处理；如果使用 Python 模式，则语句将作为 Python 代码进行处理。

在交互模式下运行 MySQL Shell 时，通过输入以下命令激活特定语言： \sql 、 \js 、 \py 。在批处理模式下运行 MySQL Shell 时，通过传递以下任一命令行选项来激活特定语言： --js 或 --py --sql 。如果未指定任何模式，则默认模式为 JavaScript。

# 批处理模式下 可用--js --py --sql 指定某种语言
[root@db01 ~]# mysqlsh --sql < /opt/world-db/world.sql

# 交互模式下 使用\sql 、 \js 、 \py 切换语言
[root@db01 ~]# mysqlsh
MySQL Shell 8.0.36

Copyright (c) 2016, 2023, Oracle and/or its affiliates.
Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its affiliates.
Other names may be trademarks of their respective owners.

Type '\help' or '\?' for help; '\quit' to exit.
Creating a Classic session to 'root@localhost:3306'
Fetching schema names for auto-completion... Press ^C to stop.
Your MySQL connection id is 49
Server version: 8.0.36 MySQL Community Server - GPL
No default schema selected; type \use <schema> to set one.
 MySQL  localhost:3306 ssl  JS > 
 MySQL  localhost:3306 ssl  JS > \sql
Switching to SQL mode... Commands end with ;
Fetching global names for auto-completion... Press ^C to stop.
 MySQL  localhost:3306 ssl  SQL > \js
Switching to JavaScript mode...
 MySQL  localhost:3306 ssl  JS > \py
Switching to Python mode...
 MySQL  localhost:3306 ssl  Py >

当选择 SQL 语言时，MySQL Shell 与自带的 mysql 客户端用法基本一致，不同的是 MySQL Shell 可以使用 TAB 键进行自动补全，可补全系统关键字、库名、表名、字段名等。并且 MySQL Shell 支持使用 \history 命令显示执行过的历史命令。

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除了 SQL 语言外，MySQL Shell 还支持 JavaScript 和 Python 语言，这使得它超越了传统 SQL 命令行界面的限制，提供了更高级的功能和灵活性。特别是对于熟悉 js 及 Python 的同学，你可以编写 js 或 Python脚本，利用 MySQL Shell 来完成自动化脚本运行。下面我们简单来体验下：

# JavaScript 模式下
# 创建一个测试数据库
 MySQL  localhost:33060+ ssl  JS > var db = session.createSchema('testDB');
 MySQL  localhost:33060+ ssl  JS > print("Database 'testDB' created.");
Database 'testDB' created.
# 创建一个表
 MySQL  localhost:33060+ ssl  JS > var sqlCreateTable = "CREATE TABLE testDB.myTable (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, name VARCHAR(255))";
 MySQL  localhost:33060+ ssl  JS > var result = session.sql(sqlCreateTable).execute();
 MySQL  localhost:33060+ ssl  JS > print("Table 'myTable' created.");
Table 'myTable' created.

# Python 模式下
# 创建一个名为 mydb 的数据库
 MySQL  localhost:33060+ ssl  Py > session.run_sql('CREATE DATABASE IF NOT EXISTS mydb')
Query OK, 1 row affected (0.0084 sec)
# 使用 mydb 数据库
 MySQL  localhost:33060+ ssl  Py > session.run_sql('USE mydb')
Query OK, 0 rows affected (0.0008 sec)
# 创建一个名为 users 的表
 MySQL  localhost:33060+ ssl  Py > session.run_sql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50), age INT)')
Query OK, 0 rows affected (0.0402 sec)
# 插入一些数据
 MySQL  localhost:33060+ ssl  Py > session.run_sql("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30), ('Bob', 25), ('Charlie', 35)")
Query OK, 3 rows affected (0.0090 sec)

Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0
# 查询并打印记录
 MySQL  localhost:33060+ ssl  Py > result = session.run_sql('SELECT * FROM users')
 MySQL  localhost:33060+ ssl  Py > print(result.fetch_all())
[[1, "Alice", 30], [2, "Bob", 25], [3, "Charlie", 35]]

目前 MySQL Shell 比较常用的就是 util 模块了，util 模块提供了一系列实用工具函数，以下是 util 模块中的一些关键功能：

  1. 检查服务器升级： util.checkForServerUpgrade() 函数可以帮助检查MySQL服务器是否可以升级到新版本，并提供相关建议。
  2. 数据导入工具：
  • importTable / import_table（JavaScript和Python中的命名差异）: 通过传统MySQL协议，允许用户导入数据到 MySQL 表中，提供了一种替代 LOAD DATA INFILE 的方法。
  • importJson / import_json: 利用X插件协议导入JSON格式的数据，提供了更高效的数据导入方式。
  1. 逻辑转储实用程序：在 MySQL Shell 8.0.21 版本中引入了一套新的逻辑转储实用程序，包括 util.dumpInstance(), util.dumpSchemas() 和 util.loadDump()。这些功能支持通过 zstd 或 gzip 压缩进行快速并行创建和恢复 MySQL 数据库的逻辑转储。

2.利用 MySQL Shell 进行备份恢复

下面我们来了解下如何使用 MySQL Shell 进行备份恢复，备份恢复程序需要在 JavaScript 语言下运行，可在批处理命令行执行，也可在交互模式下执行。下图是进行全量备份的截图，显示的信息还是非常全面的，包括备份了多少个数据库对象，多少个用户，备份速度及备份线程数量等等。

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备份完成后，备份目录结果里可以查看结果如下：

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可以看到备份目录下有很多文件，其中主要文件解释：

  • @.done.json：该文件记录了备份结束时间，每个库下每个表的大小等信息。
  • @.json：该文件记录了客户端版本，备份类型（实例、库或表等），元数据信息以及binlog信息（点位及GTID）。
  • @.sql、@.post.sql：这两个文件记录注释信息
  • @.users.sql：数据库用户信息，包含创建用户以及授权的SQL脚本。
  • 库名.json：记录此数据库下各类数据库对象信息，如表、视图、函数、存储过程等。
  • 库名.sql：具体的建库SQL脚本以及创建函数、存储过程脚本。
  • 库名@表名.json：记录对应表的元数据信息，包括库名，表名，字段名，主键等信息。
  • 库名@表名.sql：具体的建表SQL脚本。
  • 库名@表名.triggers.sql：若此表有触发器，则此文件记录触发器创建脚本。
  • 库名@表名@@*.tsv.zst：这是实际的数据文件，.tsv 表示纯文本格式，.zst 表示数据被 zstd 压缩算法压缩。每个表的数据可能会被分割成多个 chunk，每个 chunk 一个文件。
  • 库名@表名@@*.tsv.zst.idx：与数据文件配套的索引文件。
  • 库名@视图名.pre.sql：创建视图预处理脚本，防止上下文依赖。
  • 库名@视图名.sql：真正的创建视图SQL脚本

下面分享几种不同的备份场景：

# util.dumpInstance() 使用场景：
# 备份整个实例（默认4线程 采用zstd 压缩算法）
util.dumpInstance('/mysql_backup/all')

# 指定线程数和压缩算法
util.dumpInstance('/mysql_backup/all_gzip', {threads: 8, compression: 'gzip'})

# 不进行压缩
util.dumpInstance('/mysql_backup/all_none', {threads: 8, compression: 'none'})

# 排除某个库
util.dumpInstance('/mysql_backup/all_excludetest', {excludeSchemas: ['employees']})

# 排除指定库和指定用户
util.dumpInstance('/mysql_backup/all_excludedb', {excludeSchemas: ['mydb','testdb'],excludeUsers: ['root']})

# 指定备份特别库及用户
util.dumpInstance('/mysql_backup/testdb', {includeSchemas: ['testdb'],includeUsers: ['test_user']})

# 排除指定表
util.dumpInstance('/mysql_backup/all_excludetable', {excludeTables: ['employees.salaries']})

# 只备份数据库DDL结构
util.dumpInstance('/mysql_backup/all_nodata', {ddlOnly: true})

# 只备份数据
util.dumpInstance('/mysql_backup/all_noddl', {dataOnly: true})

# 不备份用户
util.dumpInstance('/mysql_backup/all_nouser', {users: false})

# util.dumpSchemas() 使用场景：
# 备份指定库
util.dumpSchemas(['employees', 'sakila'], '/mysql_backup/employees_sakila')

# 备份指定库 并排除特定表
util.dumpSchemas(['employees'], '/mysql_backup/employees_excludetable', {excludeTables: ['employees.salaries','employees.departments']})

# util.dumpTables() 使用场景：
# 备份指定表
util.dumpTables('employees', ['departments', 'dept_emp'], '/mysql_backup/employees_dept')

# 备份指定表的部分数据
util.dumpTables('employees', ['departments'], '/mysql_backup/employees_where', { where: {'employees.departments': "dept_no = 'd001'"} })

// 如果在批处理命令行下执行备份，类似命令如下：
mysqlsh -uroot -pxxxxx -h127.0.0.1 --js -e " util.dumpInstance('/mysql_backup/all_instance') "

相应的，util.loadDump() 用于从之前使用 util.dumpInstance()、util.dumpSchemas() 或 util.dumpTables() 创建的逻辑备份中恢复数据。在执行 util.loadDump() 之前，确保目标 MySQL 实例的 local_infile 系统变量设置为 ON，因为 loadDump 会使用 LOAD DATA LOCAL INFILE 语句来导入数据。

下面一起来学习下如何在不同场景下进行恢复：

# 只指定恢复目录，则会默认全部恢复
util.loadDump('/mysql_backup/all_instance')

# 恢复时指定并行加载的线程数
util.loadDump('/mysql_backup/all_instance', { threads: 8 })

# 恢复时忽略某些警告
util.loadDump('/mysql_backup/all_instance', { continueOnError: true })

# 恢复指定的数据库
util.loadDump('/mysql_backup/all_instance', { includeSchemas: ['mydb'] })

# 恢复指定的表
util.loadDump('/mysql_backup/all_instance', { includeTables: ['world.city'] })

# 排除特定的数据库或表
util.loadDump('/mysql_backup/all_instance', { excludeSchemas: ['db_to_exclude'] })
util.loadDump('/mysql_backup/all_instance', { excludeTables: ['db1.table_to_exclude'] })

# 恢复到不同的 MySQL 实例
mysqlsh -uroot -pxxxxx -hxxxxx --js -e "util.loadDump('/mysql_backup/all_instance')"

其实 MySQL Shell备份恢复的参数还有很多，参考官方文档，部分整理如下：

util.dump 命令使用参考：

  • 备份整个实例（instance）：util.dumpInstance(destinationPath, options)
  • 备份整个数据库（schema）：util.dumpSchemas([schemas], destinationPath, options)
  • 备份表（table）：util.dumpTables(schema, [tables], destinationPath, options)

其中 destinationPath 指的是备份文件存放的路径，options 是备份可选的其他参数，一些主要参数说明如下：

  • defaultCharacterSet：缺省字符集，默认为utf8mb4
  • where： 设置导出数据的条件，可以指定通过where条件来导出表的数据
  • ddlOnly： 仅仅导出表的ddl语句，默认为false
  • dataOnly： 仅仅导出数据，默认false
  • users： 导出用户，缺省为true, (Instance dump utility only)
  • excludeUsers： 排除用户，缺省为false, (Instance dump utility only)
  • includeUsers： 导出时指定包含的用户, (Instance dump utility only)
  • excludeSchemas： 导出时指定排除的DB, (Instance dump utility only)
  • includeSchemas： 导出时指定包含的DB, (Instance dump utility only)
  • excludeTables： 导出时指定排除的表, (Instance dump utility and schema dump utility only)
  • includeTables： 导出时指定包含的表, (Instance dump utility and schema dump utility only)
  • events：是否备份定时器，默认为 true,(Instance dump utility and schema dump utility only)
  • excludeEvents：忽略某些定时器的备份,(Instance dump utility and schema dump utility only)
  • includeEvents：指定某些定时器的备份,(Instance dump utility and schema dump utility only)
  • routines：是否备份函数和存储过程，默认为 true,(Instance dump utility and schema dump utility only)
  • excludeRoutines：忽略某些函数和存储过程的备份,(Instance dump utility and schema dump utility only)
  • includeRoutines：指定某些函数和存储过程的备份,(Instance dump utility and schema dump utility only)
  • triggers：是否备份触发器，默认为 true,(All dump utilities)
  • excludeTriggers：忽略某些触发器的备份,(All dump utilities)
  • includeTriggers：指定某些触发器的备份,(All dump utilities)
  • chunking：是否开启 chunk 级别的并行备份功能，默认为 true
  • bytesPerChunk：每个 chunk 文件的大小，默认 64M
  • threads：并发线程数，默认为 4
  • compression：备份文件的压缩算法，默认为 zstd。也可设置为 gzip 或 none（不压缩）
  • showProgress：是否打印进度信息，如果是 TTY 设备（命令行终端），则为 true，反之，则为 false

util.loadDump 命令使用参考：util.loadDump(dumpPath, options) ，dumpPath 代表备份文件的路径，options 指恢复可选参数。部分参数做以下说明：

  • excludeEvents： 忽略某些定时器的导入
  • excludeRoutines：忽略某些函数和存储过程的导入
  • excludeSchemas： 忽略某些库的导入
  • excludeTables： 忽略某些表的导入
  • excludeTriggers：忽略某些触发器的导入
  • excludeUsers： 忽略某些账号的导入
  • includeEvents： 导入指定定时器
  • includeRoutines：导入指定函数和存储过程
  • includeSchemas： 导入指定库
  • includeTables： 导入指定表
  • includeTriggers：导入指定触发器
  • includeUsers： 导入指定账号
  • loadData： 是否导入数据，默认为 true
  • loadDdl： 是否导入 DDL 语句，默认为 true
  • loadUsers： 是否导入账号，默认为 false。注意，即使将 loadUsers 设置为 true，也不会导入当前正在执行导入操作的用户
  • ignoreExistingObjects： 是否忽略已经存在的对象，默认为 off
  • backgroundThreads： 获取元数据和 DDL文件内容的线程数。备份集如果存储在本地，backgroundThreads 默认和 threads 一致
  • threads： 并发线程数，默认为 4
  • maxBytesPerTransaction：指定单个 LOAD DATA 操作可加载的最大字节数。默认与 bytesPerChunk 一致。这个参数可用来规避大事务
  • skipBinlog： 是否设置 sql_log_bin=0 ，默认 false
  • updateGtidSet： 更新 GTID_PURGED。可设置：off（不更新，默认值）, replace（替代目标实例的 GTID_PURGED）, append（追加）

总结：

本篇文章主要介绍了 MySQL Shell 的安装与简单使用，利用比较大的篇幅介绍了 MySQL Shell 的备份恢复功能，还有更多高级功能没有介绍到，特别是对 MySQL InnoDB Cluster 和 MySQL InnoDB ReplicaSet 高可用集群的支持。可以看得出，MySQL Shell 确实更加强大和智能，在备份恢复方面确实有很多场景很实用，而且更加快速稳定，肯定会是 DBA 人员的一款得力工具。

参考：

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