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国内重要的 Go 语言项目：TiDB 3.0 GA，稳定性和性能大幅提升

TiDB 是 PingCAP 自主研发的开源分布式关系型数据库，具备商业级数据库的数据可靠性，可用性，安全性等特性，支持在线弹性水平扩展，兼容 MySQL 协议及生态，创新性实现 OLTP 及 OLAP 融合。

TiDB 3.0 版本显著提升了大规模集群的稳定性，集群支持 150+ 存储节点，300+TB 存储容量长期稳定运行。易用性方面引入大量降低用户运维成本的优化，包括引入 Information_Schema 中的多个实用系统视图、EXPLAIN ANALYZE、SQL Trace 等。在性能方面，特别是 OLTP 性能方面，3.0 比 2.1 也有大幅提升，其中 TPC-C 性能提升约 4.5 倍，Sysbench 性能提升约 1.5 倍，OLAP 方面，TPC-H 50G Q15 因实现 View 可以执行，至此 TPC-H 22 个 Query 均可正常运行。新功能方面增加了窗口函数、视图（实验特性）、分区表、插件系统、悲观锁（实验特性）。

截止本文发稿时 TiDB 已在 500+ 用户的生产环境中长期稳定运行，涵盖金融、保险、制造，互联网， 游戏 等领域，涉及交易、数据中台、 历史 库等多个业务场景。不同业务场景对关系型数据库的诉求可用 “百花齐放”来形容，但对关系数据库最根本的诉求未发生任何变化，如数据可靠性，系统稳定性，可扩展性，安全性，易用性等。请跟随我们的脚步梳理 TiDB 3.0 有什么样的惊喜。

3.0 与 2.1 版本相比，显著提升了大规模集群的稳定性，支持单集群 150+ 存储节点，300+TB 存储容量长期稳定运行，主要的优化点如下：

1. 优化 Raft 副本之间的心跳机制，按照 Region 的活跃程度调整心跳频率，减小冷数据对集群的负担。

2. 热点调度策略支持更多参数配置，采用更高优先级，并提升热点调度的准确性。

3. 优化 PD 调度流程，提供调度限流机制，提升系统稳定性。

4. 新增分布式 GC 功能，提升 GC 的性能，降低大集群 GC 时间，提升系统稳定性。

众所周知，数据库查询计划的稳定性对业务至关重要，TiDB 3.0 版本采用多种优化手段提升查询计划的稳定性，如下：

1. 新增 Fast Analyze 功能，提升收集统计信息的速度，降低集群资源的消耗及对业务的影响。

2. 新增 Incremental Analyze 功能，提升收集单调递增的索引统计信息的速度，降低集群资源的消耗及对业务的影响。

3. 在 CM-Sketch 中新增 TopN 的统计信息，缓解 CM-Sketch 哈希冲突导致估算偏大，提升代价估算的准确性，提升查询计划的稳定性。

4. 引入 Skyline Pruning 框架，利用规则防止查询计划过度依赖统计信息，缓解因统计信息滞后导致选择的查询计划不是最优的情况，提升查询计划的稳定性。

5. 新增 SQL Plan Management 功能，支持在查询计划不准确时手动绑定查询计划，提升查询计划的稳定性。

1. OLTP

3.0 与 2.1 版本相比 Sysbench 的 Point Select，Update Index，Update Non-Index 均提升约 1.5 倍，TPC-C 性能提升约 4.5 倍。主要的优化点如下：

1. TiDB 持续优化 SQL 执行器，包括：优化 NOT EXISTS 子查询转化为 Anti Semi Join，优化多表 Join 时 Join 顺序选择等。

2. 优化 Index Join 逻辑，扩大 Index Join 算子的适用场景并提升代价估算的准确性。

3. TiKV 批量接收和发送消息功能，提升写入密集的场景的 TPS 约 7%，读密集的场景提升约 30%。

4. TiKV 优化内存管理，减少 Iterator Key Bound Option 的内存分配和拷贝，多个 Column Families 共享 block cache 提升 cache 命中率等手段大幅提升性能。

5. 引入 Titan 存储引擎插件，提升 Value 值超过 1KB 时性能，缓解 RocksDB 写放大问题，减少磁盘 IO 的占用。

6. TiKV 新增多线程 Raftstore 和 Apply 功能，提升单节点内可扩展性，进而提升单节点内并发处理能力和资源利用率，降低延时，大幅提升集群写入能力。

TiDB Lightning 性能与 2019 年年初相比提升 3 倍，从 100GB/h 提升到 300GB/h，即 28MB/s 提升到 85MB/s，优化点，如下：

1. 提升 SQL 转化成 KV Pairs 的性能，减少不必要的开销。

2. 提升单表导入性能，单表支持批量导入。

3. 提升 TiKV-Importer 导入数据性能，支持将数据和索引分别导入。

4. TiKV-Importer 支持上传 SST 文件限速功能。

RBAC（Role-Based Access Control，基于角色的权限访问控制） 是商业系统中最常见的权限管理技术之一，通过 RBAC 思想可以构建最简单“用户-角色-权限”的访问权限控制模型。RBAC 中用户与角色关联，权限与角色关联，角色与权限之间一般是多对多的关系，用户通过成为什么样的角色获取该角色所拥有的权限，达到简化权限管理的目的，通过此版本的迭代 RBAC 功能开发完成。

IP 白名单功能（企业版特性） ：TiDB 提供基于 IP 白名单实现网络安全访问控制，用户可根据实际情况配置相关的访问策略。

Audit log 功能（企业版特性） ：Audit log 记录用户对数据库所执行的操作，通过记录 Audit log 用户可以对数据库进行故障分析，行为分析，安全审计等，帮助用户获取数据执行情况。

加密存储（企业版特性） ：TiDB 利用 RocksDB 自身加密功能，实现加密存储的功能，保证所有写入到磁盘的数据都经过加密，降低数据泄露的风险。

完善权限语句的权限检查 ，新增 ANALYZE，USE，SET GLOBAL，SHOW PROCESSLIST 语句权限检查。

1. 新增 SQL 方式查询慢查询，丰富 TiDB 慢查询日志内容，如：Coprocessor 任务数，平均/最长/90% 执行/等待时间，执行/等待时间最长的 TiKV 地址，简化慢查询定位工作，提高排查慢查询问题效率，提升产品易用性。

2. 新增系统配置项合法性检查，优化系统监控项等，提升产品易用性。

3. 新增对 TableReader、IndexReader 和 IndexLookupReader 算子内存使用情况统计信息，提高 Query 内存使用统计的准确性，提升处理内存消耗较大语句的效率。

4. 制定日志规范，重构日志系统，统一日志格式，方便用户理解日志内容，有助于通过工具对日志进行定量分析。

5. 新增 EXPLAIN ANALYZE 功能，提升SQL 调优的易用性。

6. 新增 SQL 语句 Trace 功能，方便排查问题。

7. 新增通过 unix_socket 方式连接数据库。

8. 新增快速恢复被删除表功能，当误删除数据时可通过此功能快速恢复数据。

TiDB 3.0 新增 TiFlash 组件，解决复杂分析及 HTAP 场景。TiFlash 是列式存储系统，与行存储系统实时同步，具备低延时，高性能，事务一致性读等特性。 通过 Raft 协议从 TiKV 中实时同步行存数据并转化成列存储格式持久化到一组独立的节点，解决行列混合存储以及资源隔离性问题。TiFlash 可用作行存储系统（TiKV）实时镜像，实时镜像可独立于行存储系统，将行存储及列存储从物理隔离开，提供完善的资源隔离方案，HTAP 场景最优推荐方案；亦可用作行存储表的索引，配合行存储对外提供智能的 OLAP 服务，提升约 10 倍复杂的混合查询的性能。

TiFlash 目前处于 Beta 阶段，计划 2019 年 12 月 31 日之前 GA，欢迎大家申请试用。

未来我们会继续投入到系统稳定性，易用性，性能，弹性扩展方面，向用户提供极致的弹性伸缩能力，极致的性能体验，极致的用户体验。

稳定性方面 V4.0 版本将继续完善 V3.0 未 GA 的重大特性，例如：悲观事务模型，View，Table Partition，Titan 行存储引擎，TiFlash 列存储引擎；引入近似物理备份恢复解决分布数据库备份恢复难题；优化 PD 调度功能等。

性能方面 V4.0 版本将继续优化事务处理流程，减少事务资源消耗，提升性能，例如：1PC，省去获取 commit ts 操作等。

弹性扩展方面，PD 将提供弹性扩展所需的元信息供外部系统调用，外部系统可根据元信息及负载情况动态伸缩集群规模，达成节省成本的目标。

我们相信战胜“未知”最好的武器就是社区的力量，基础软件需要坚定地走开源路线。截止发稿我们已经完成 41 篇源码阅读文章。TiDB 开源社区总计 265 位 Contributor，6 位 Committer，在这里我们对社区贡献者表示由衷的感谢，希望更多志同道合的人能加入进来，也希望大家在 TiDB 这个开源社区能够有所收获。

TiDB 3.0 GA Release Notes：

golang中怎么处理socket长连接

为每个client fd开两个goroutine，一个recv，一个send。同时还有加2个channel，一个用于recv routine向逻辑主线程传送收到的数据，一个用于逻辑主线程向send goroutine传送待发送的数据，是这样的么？

实际上需要 3 个 goroutine，一个 read，一个 send，还有一个 handle。

read goroutine 读，然后写入 recevice chan。

write goroutine 把 send chan 的东西写。

handle goroutine 是 conn 的主要处理逻辑，负责把 recevice chan 的东西读出来 call 业务逻辑。

业务逻辑中要写数据就直接写入 send chan。

这样就可以保证，业务逻辑的读写都是在 handle goroutine 上处理，而避免 race 产生。

如果需要定时任务（比如心跳），就在 handle goroutine 上加上一个 timer.C；

如果需要 goroutine 下发任务，在 handle goroutine 增加一个 task chan，hanlde 收到 task 后处理业务；

如果需要输出结果，那就增加 result chan，业务逻辑把数据输出即可。

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还有，如果我开2个goroutine的话，client断开连接了，假设recv goroutine先发生err并且close(fd)，那在send goroutine中该如何处理呢？有可能不应该这样处理，那应该怎么处理呢？

如果 net.Conn Close() 了，不论 Read() 阻塞还是 Write() 阻塞都会立即收到 err 返回。

一般来说，Write() 是不可能主动知道连接断开的，除非是 SetDeadline() 猜测对方断掉了，指定时间内没有写成功就认为是断开。Read() 是可以主动收到对方发来的断开（TCP FIN），但也没办法知道异常的断开（当然也可以设置超时）。

无论是谁，是确实收到 FIN 还是 Deadline 猜测断开，只要 Close() 大家就知道连接断开了。

handle goroutine 还有一个用处就是：你的程序主动结束的时候，能正确的 close conn，让对方知道你是真的断开了，而不用去猜。

go有没有开源的类似java的mina或者netty的socket框架

mina与netty都是Trustin Lee的作品，所以在很多方面都十分相似，他们线程模型也是基本一致，采用了Reactors in threads模型，即Main Reactor + Sub Reactors的模式。由main reactor处理连接相关的任务：accept、connect等，当连接处理完毕并建立

Go 语言自我提升 (三次握手 - 四次挥手 - TCP状态图 - udp - 网络文件传输)

三次握手：

            1. 主动发起连接请求端（客户端），发送 SYN 标志位，携带数据包、包号

            2. 被动接收连接请求端（服务器），接收 SYN，回复 ACK，携带应答序列号。同时，发送SYN标志位，携带数据包、包号

            3. 主动发起连接请求端（客户端），接收SYN 标志位，回复 ACK。

                        被动端（服务器）接收 ACK —— 标志着 三次握手建立完成（ Accept()/Dial() 返回 ）

四次挥手：

            1. 主动请求断开连接端（客户端）， 发送 FIN标志，携带数据包

            2. 被动接受断开连接端（服务器）， 发送 ACK标志，携带应答序列号。 —— 半关闭完成。

            3. 被动接受断开连接端（服务器）， 发送 FIN标志，携带数据包

            4. 主动请求断开连接端（客户端）， 发送 最后一个 ACK标志，携带应答序列号。—— 发送完成，客户端不会直接退出，等 2MSL时长。

                        等 2MSL待目的：确保服务器 收到最后一个ACK

滑动窗口：

            通知对端本地存储数据的 缓冲区容量。—— write 函数在对端 缓冲区满时，有可能阻塞。

TCP状态转换：

            1. 主动发起连接请求端：

                        CLOSED —— 发送SYN —— SYN_SENT(了解) —— 接收ACK、SYN，回发 ACK —— ESTABLISHED (数据通信)

            2. 主动关闭连接请求端：

                        ESTABLISHED —— 发送FIN —— FIN_WAIT_1 —— 接收ACK —— FIN_WAIT_2 (半关闭、主动端)

                        —— 接收FIN、回复ACK —— TIME_WAIT (主动端) —— 等 2MSL 时长 —— CLOSED

            3. 被动建立连接请求端：

                        CLOSED —— LISTEN —— 接收SYN、发送ACK、SYN —— SYN_RCVD —— 接收 ACK —— ESTABLISHED (数据通信)

            4. 被动断开连接请求端：

                        ESTABLISHED —— 接收 FIN、发送 ACK —— CLOSE_WAIT —— 发送 FIN —— LAST_ACK —— 接收ACK —— CLOSED

windows下查看TCP状态转换：

            netstat -an | findstr  端口号

Linux下查看TCP状态转换：

            netstat -an | grep  端口号

TCP和UDP对比: 

            TCP: 面向连接的可靠的数据包传递。 针对不稳定的 网络层，完全弥补。ACK

            UDP：无连接不可靠的报文传输。 针对不稳定的 网络层，完全不弥补。还原网络真实状态。

                                    优点                                                             缺点

            TCP： 可靠、顺序、稳定                                      系统资源消耗大，程序实现繁复、速度慢

            UDP：系统资源消耗小，程序实现简单、速度快                          不可靠、无序、不稳定

使用场景：

            TCP：大文件、可靠数据传输。 对数据的 稳定性、准确性、一致性要求较高的场合。

            UDP：应用于对数据时效性要求较高的场合。 网络直播、电话会议、视频直播、网络游戏。

UDP-CS-Server实现流程：

            1.  创建 udp地址结构 ResolveUDPAddr(“协议”， “IP：port”) —— udpAddr 本质 struct{IP、port}

            2.  创建用于 数据通信的 socket ListenUDP(“协议”, udpAddr ) —— udpConn (socket)

            3.  从客户端读取数据，获取对端的地址 udpConn.ReadFromUDP() —— 返回：n，clientAddr， err

            4.  发送数据包给 客户端 udpConn.WriteToUDP("数据"， clientAddr)

UDP-CS-Client实现流程：

            1.  创建用于通信的 socket。 net.Dial("udp", "服务器IP：port") —— udpConn (socket)

            2.  以后流程参见 TCP客户端实现源码。

UDPserver默认就支持并发！

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命令行参数： 在main函数启动时，向整个程序传参。 【重点】

            语法： go run xxx.go   argv1 argv2  argv3  argv4 。。。

                        xxx.exe:  第 0 个参数。

                        argv1 ：第 1 个参数。

                        argv2 ：第 2 个参数。

                        argv3 ：第 3 个参数。

                        argv4 ：第 4 个参数。

            使用： list := os.Args  提取所有命令行参数。

获取文件属性函数：

            os.stat(文件访问绝对路径) —— fileInfo 接口

            fileInfo 包含 两个接口。

                        Name() 获取文件名。 不带访问路径

                        Size() 获取文件大小。

网络文件传输 —— 发送端（客户端）

            1.  获取命令行参数，得到文件名（带路径）filePath list := os.Args

            2.  使用 os.stat() 获取 文件名（不带路径）fileName

            3.  创建 用于数据传输的 socket  net.Dial("tcp"， “服务器IP+port”) —— conn

            4.  发送文件名(不带路径)  给接收端， conn.write()

            5.  读取 接收端回发“ok”，判断无误。封装函数 sendFile(filePath, conn) 发送文件内容

            6.  实现 sendFile(filePath,  conn)

                        1) 只读打开文件 os.Open(filePath)

                                    for {

                                    2) 从文件中读数据  f.Read(buf)

                                    3) 将读到的数据写到socket中  conn.write(buf[:n])

                                    4）判断读取文件的 结尾。 io.EOF. 跳出循环

                                    }

网络文件传输 —— 接收端（服务器）

            1. 创建用于监听的 socket net.Listen() —— listener

            2. 借助listener 创建用于 通信的 socket listener.Accpet()  —— conn

            3. 读取 conn.read() 发送端的 文件名， 保存至本地。

            4. 回发 “ok”应答 发送端。

            5. 封装函数，接收文件内容 recvFile(文件路径)

                        1) f = os.Create(带有路径的文件名)

                        for {

                        2）从 socket中读取发送端发送的 文件内容 。 conn.read(buf)

                        3)  将读到的数据 保存至本地文件 f.Write(buf[:n])

                        4)  判断 读取conn 结束， 代表文件传输完成。 n == 0  break

                        }

            

golang 使用Socket5代理

socket代理又分为socket4和sockt5代理，其中socket4只能支持TCP协议，而socket5则同时支持TCP协议和UDP协议。

Go语言的吉祥物为什么是地鼠？

Go 语言之所以叫 Go，是想表达这门语言的运行速度、开发速度、学习速度（develop）都像 gopher 一样快。

gopher 是一种生活在加拿大的小动物，Go 语言的吉祥物就是这个小动物， 它的中文名叫作囊地鼠，他们最大的特点就是挖洞速度特别快。

Go 语言吉祥物是才华横溢的插画家 Renee French 设计的，她也是 golang 设计者之一 Rob Pike 的妻子。