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title: TiDB 2.1 GA Release Notes
author: ['PingCAP']
date: 2018-11-30
summary: 2018 年 11 月 30 日，TiDB 发布 2.1 GA 版。相比 2.0 版本，该版本对系统稳定性、性能、兼容性、易用性做了大量改进。
tags: ['TiDB']
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2018 年 11 月 30 日，TiDB 发布 2.1 GA 版。相比 2.0 版本，该版本对系统稳定性、性能、兼容性、易用性做了大量改进。

## TiDB

### SQL 优化器

* 优化 `Index Join` 选择范围，提升执行性能
* 优化 `Index Join` 外表选择，使用估算的行数较少的表作为外表
* 扩大 Join Hint `TIDB_SMJ` 的作用范围，在没有合适索引可用的情况下也可使用 Merge Join
* 加强 Join Hint `TIDB_INLJ` 的能力，可以指定 Join 中的内表
* 优化关联子查询，包括下推 Filter 和扩大索引选择范围，部分查询的效率有数量级的提升
* 支持在 `UPDATE` 和 `DELETE` 语句中使用 Index Hint 和 Join Hint
* 支持更多函数下推：`ABS`/`CEIL`/`FLOOR`/`IS TRUE`/`IS FALSE`
* 优化内建函数 `IF` 和 `IFNULL` 的常量折叠算法
* 优化 `EXPLAIN` 语句输出格式, 使用层级结构表示算子之间的上下游关系

### SQL 执行引擎

* 重构所有聚合函数，提升 `Stream` 和 `Hash` 聚合算子的执行效率
* 实现并行 `Hash Aggregate` 算子，部分场景下有 350% 的性能提升
* 实现并行 `Project` 算子，部分场景有 74% 的性能提升
* 并发地读取 `Hash Join` 的 `Inner` 表和 `Outer` 表的数据，提升执行性能
* 优化 `REPLACE INTO` 语句的执行速度，性能提升 10x
* 优化时间类型的内存占用，时间类型数据的内存使用降低为原来的一半
* 优化点查的查询性能, Sysbench 点查效率提升 60%
* TiDB 插入和更新宽表，性能提升接近 20 倍
* 支持在配置文件中设置单个查询的内存使用上限
* 优化 `Hash Join` 的执行过程，当 Join 类型为 `Inner Join` 或者 `Semi Join` 时，如果内表为空，不再读取外表数据，快速返回结果
* 支持 [`EXPLAIN ANALYZE`](https://pingcap.com/docs-cn/dev/reference/performance/understanding-the-query-execution-plan/#span-id-explain-analyze-output-format-explain-analyze-输出格式-span) 语句，用于查看 Query 执行过程中各个算子的运行时间，返回结果行数等运行时统计信息

### 统计信息

* 支持只在一天中的某个时间段开启统计信息自动 ANALYZE 的功能

* 支持根据查询的反馈自动更新表的统计信息

* 支持通过 `ANALYZE TABLE WITH BUCKETS` 语句配置直方图中桶的个数

* 优化等值查询和范围查询混合的情况下使用直方图估算 Row Count 的算法

### 表达式

* 支持内建函数：
    * `json_contains`  
    * `json_contains_path`
    * `encode/decode`

### Server

* 支持在单个 tidb-server 实例内部对冲突事务排队，优化事务间冲突频繁的场景下的性能
* 支持 Server Side Cursor
* 新增 [HTTP 管理接口](https://github.com/pingcap/tidb/blob/master/docs/tidb_http_api.md)
    * 打散 table 的 regions 在 TiKV 集群中的分布
    * 控制是否打开 `general log`
    * 在线修改日志级别
    * 查询 TiDB 集群信息
* [添加 `auto_analyze_ratio` 系统变量控制自动 Analyze 的阈值](https://pingcap.com/docs-cn/FAQ/#3-3-11-%E5%9C%A8-tidb-%E4%B8%AD-auto-analyze-%E7%9A%84%E8%A7%A6%E5%8F%91%E7%AD%96%E7%95%A5%E6%98%AF%E6%80%8E%E6%A0%B7%E7%9A%84)
* [添加 `tidb_retry_limit` 系统变量控制事务自动重试的次数](https://pingcap.com/docs-cn/sql/tidb-specific/#tidb-retry-limit)
* [添加 `tidb_disable_txn_auto_retry` 系统变量控制事务是否自动重试](https://pingcap.com/docs-cn/sql/tidb-specific/#tidb-disable-txn-auto-retry)
* [支持使用 `admin show slow` 语句来获取慢查询语句](https://pingcap.com/docs-cn/sql/slow-query/#admin-show-slow-%E5%91%BD%E4%BB%A4)
* [增加环境变量 `tidb_slow_log_threshold` 动态设置 slow log 的阈值](https://pingcap.com/docs-cn/sql/tidb-specific/#tidb_slow_log_threshold)
* [增加环境变量 `tidb_query_log_max_len` 动态设置日志中被截断的原始 SQL 语句的长度](https://pingcap.com/docs-cn/sql/tidb-specific/#tidb_query_log_max_len)

###  DDL

* 支持 Add Index 语句与其他 DDL 语句并行执行，避免耗时的 Add Index 操作阻塞其他操作
* 优化 `Add Index` 的速度，在某些场景下速度大幅提升
* 支持 `select tidb_is_ddl_owner()` 语句，方便判断 TiDB 是否为 `DDL Owner`
* 支持 `ALTER TABLE FORCE` 语法
* 支持 `ALTER TABLE RENAME KEY TO` 语法
* `Admin Show DDL Jobs` 输出结果中添加表名、库名等信息
* [支持使用 `ddl/owner/resign` HTTP 接口释放 DDL Owner 并开启新一轮 DDL Owner 选举](https://github.com/pingcap/tidb/blob/master/docs/tidb_http_api.md)

### 兼容性

* 支持更多 MySQL 语法
* `BIT` 聚合函数支持 `ALL` 参数
* 支持 `SHOW PRIVILEGES` 语句
* 支持 `LOAD DATA` 语句的 `CHARACTER SET` 语法
* 支持 `CREATE USER` 语句的 `IDENTIFIED WITH` 语法
* 支持 `LOAD DATA IGNORE LINES` 语句
* `Show ProcessList` 语句返回更准确信息

## PD

### 可用性优化

* 引入 TiKV 版本控制机制，支持集群滚动兼容升级
* PD 节点间 [开启 `Raft PreVote`](https://github.com/pingcap/pd/blob/5c7b18cf3af91098f07cf46df0b59fbf8c7c5462/conf/config.toml#L22)，避免网络隔离后恢复时产生的重新选举
* 开启 `raft learner` 功能，降低调度时出现宕机导致数据不可用的风险
* TSO 分配不再受系统时间回退影响
* 支持 `Region merge` 功能，减少元数据带来的开销

### 调度器优化

* 优化 Down Store 的处理流程，加快发生宕机后补副本的速度
* 优化热点调度器，在流量统计信息抖动时适应性更好
* 优化 Coordinator 的启动，减少重启 PD 时带来的不必要调度
* 优化 Balance Scheduler 频繁调度小 Region 的问题
* 优化 Region merge，调度时考虑 Region 中数据的行数
* [新增一些控制调度策略的开关](https://pingcap.com/docs-cn/dev/reference/tools/pd-control/#config-show--set--)
* 完善[调度模拟器](https://github.com/pingcap/pd/tree/release-2.1/tools/pd-simulator)，添加调度场景模拟

### API 及运维工具

* 新增 [`GetPrevRegion` 接口](https://github.com/pingcap/kvproto/blob/8e3f33ac49297d7c93b61a955531191084a2f685/proto/pdpb.proto#L40)，用于支持 TiDB reverse scan 功能
* 新增 [`BatchSplitRegion` 接口](https://github.com/pingcap/kvproto/blob/8e3f33ac49297d7c93b61a955531191084a2f685/proto/pdpb.proto#L54)，用于支持 TiKV 快速 Region 分裂
* 新增 [`GCSafePoint` 接口](https://github.com/pingcap/kvproto/blob/8e3f33ac49297d7c93b61a955531191084a2f685/proto/pdpb.proto#L64-L66)，用于支持 TiDB 并发分布式 GC
* 新增 [`GetAllStores` 接口](https://github.com/pingcap/kvproto/blob/8e3f33ac49297d7c93b61a955531191084a2f685/proto/pdpb.proto#L32)，用于支持 TiDB 并发分布式 GC
* pd-ctl 新增：
    * [使用统计信息进行 Region split](https://pingcap.com/docs-cn/dev/reference/tools/pd-control/#operator-show--add--remove)
    * [调用 `jq` 来格式化 JSON 输出](https://pingcap.com/docs-cn/dev/reference/tools/pd-control/#jq-格式化-json-输出示例)
    * [查询指定 store 的 Region 信息](https://pingcap.com/docs-cn/dev/reference/tools/pd-control/#region-store-store_id)
    * [查询按 version 排序的 topN 的 Region 列表](https://pingcap.com/docs-cn/dev/reference/tools/pd-control/#region-topconfver-limit)
    * [查询按 size 排序的 topN 的 Region 列表](https://pingcap.com/docs-cn/dev/reference/tools/pd-control/#region-topsize-limit)
    * [更精确的 TSO 解码](https://github.com/pingcap/pd/pull/1242)
* [pd-recover](https://github.com/pingcap/docs-cn/blob/master/v2.1/tools/pd-recover.md) 不再需要提供 max-replica 参数

### 监控

* 增加 `Filter `相关的监控
* 新增 etcd Raft 状态机相关监控

### 性能优化

* 优化处理 Region heartbeat 的性能，减少 heartbeat 带来的内存开销
* 优化 Region tree 性能
* 优化计算热点统计的性能问题

## TiKV

### Coprocessor

* 新增支持大量内建函数
* [新增 Coprocessor ReadPool，提高请求处理并发度](https://github.com/tikv/rfcs/blob/master/text/2017-12-22-read-pool.md)
* 修复时间函数解析以及时区相关问题
* 优化下推聚合计算的内存使用

### Transaction

* 优化 MVCC 读取逻辑以及内存使用效率，提高扫描操作的性能，Count 全表性能比 2.0 版本提升 1 倍
* 折叠 MVCC 中连续的 Rollback 记录，保证记录的读取性能
* [新增 `UnsafeDestroyRange` API 用于在 drop table/index 的情况下快速回收空间](https://github.com/tikv/rfcs/blob/master/text/2018-08-29-unsafe-destroy-range.md)
* GC 模块独立出来，减少对正常写入的影响
* kv_scan 命令支持设置 upper bound

### Raftstore

* 优化 snapshot 文件写入流程避免导致 RocksDB stall
* [增加 LocalReader 线程专门处理读请求，降低读请求的延迟](https://github.com/tikv/rfcs/pull/17)
* [支持 `BatchSplit` 避免大量写入导致产生特别大的 Region](https://github.com/tikv/rfcs/pull/6)
* 支持按照统计信息进行 Region Split，减少 IO 开销
* 支持按照 Key 的数量进行 Region Split，提高索引扫描的并发度
* 优化部分 Raft 消息处理流程，避免 Region Split 带来不必要的延迟
* 启用 `PreVote` 功能，减少网络隔离对服务的影响

### 存储引擎

* 修复 RocksDB `CompactFiles` 的 bug，可能影响 Lightning 导入的数据
* 升级 RocksDB 到 v5.15，解决 snapshot 文件可能会被写坏的问题
* 优化 `IngestExternalFile`，避免 flush 卡住写入的问题

### tikv-ctl

* [新增 ldb 命令，方便排查 RocksDB 相关问题](https://github.com/tikv/tikv/blob/master/docs/tools/tikv-control.md#ldb-command)
* compact 命令支持指定是否 compact bottommost 层的数据

## Tools

* 全量数据快速导入工具 [TiDB-Lightning](https://pingcap.com/docs-cn/tools/lightning/overview-architecture/)
* 支持新版本 [TiDB-Binlog](https://pingcap.github.io/docs-cn/tools/tidb-binlog-cluster/)

## 升级兼容性说明

* 由于新版本存储引擎更新，不支持在升级后回退至 2.0.x 或更旧版本
* 新版本默认开启 `raft learner` 功能，如果从 1.x 版本集群升级至 2.1 版本，须停机升级或者先滚动升级 TiKV，完成后再滚动升级 PD
* 从 2.0.6 之前的版本升级到 2.1.0 之前，最好确认集群中是否存在正在运行中的 DDL 操作，特别是耗时的 Add Index 操作
* 因为 2.1 版本启用了并行 DDL，对于早于 2.0.1 版本的集群，无法滚动升级到 2.1，可以选择下面两种方案：
    * 停机升级，直接从早于 2.0.1 的 TiDB 版本升级到 2.1
    * 先滚动升级到 2.0.1 或者之后的 2.0.x 版本，再滚动升级到 2.1 版本