专访丁奇：阿里云即将开源AliSQL 针对秒杀优化

8月9日，在2016云栖大会·北京峰会上，阿里云宣布启动AliSQL数据库开源项目。预计在9月份邀请部分用户内测，预计在10月份，开发者阿里云Code平台和GitHub网站上可以下载AliSQL，感兴趣的读者可以关注。

AliSQL是基于MySQL官方版本的一个分支，由阿里云数据库团队维护，目前也应用于阿里巴巴集团业务以及阿里云数据库服务。该版本在社区版的基础上做了大量的性能与功能的优化改进。尤其适合电商、云计算以及金融等行业环境。该版本性能优于社区版MySQL 70%左右，可帮助中小企业和开发者提升数据运营能力。

阿里云数据库资深专家丁奇介绍，AliSQL版本在强度和广度上都经历了极大的考验。最新的AliSQL版本不仅从其他开源分支比如：Percona，MariaDB，WebScaleSQL等社区汲取精华，也沉淀了阿里巴巴多年在MySQL领域的经验和解决方案。AliSQL增加更多监控指标，并针对电商秒杀、物联网大数据压缩、金融数据安全等场景提供个性化的解决方案。

丁奇表示，“在通用基准测试场景下，AliSQL版本比MySQL官方版本有着 70% 的性能提升。在秒杀场景下，性能提升 100倍”。这样的性能提升数据是如何得出的？即将开源的AliSQL又将为开发者带来哪些功能？针对于不同行业，AliSQL做了哪些工作呢？

近日，InfoQ就相关问题采访了丁奇。

受访嘉宾介绍

丁奇，阿里云关系数据库服务内核开发和运维团队负责人，活跃的MySQL社区贡献者。专注于数据存储系统、MySQL源码研究和改进、MySQL性能优化和功能改进。

InfoQ：AliSQL是基于MySQL官方版本的一个分支，能否简单介绍下AliSQL的历史？AliSQL版本在强度和广度上都经历了哪些考验？

丁奇：大概在2009年，阿里巴巴集团开始大规模的使用MySQL数据库来持久化业务数据。随着集团业务的高速发展，官方的MySQL版本遇到了不小的挑战，包括性能、部署、功能、成本等方面。
伴随着业务的驱动和对源代码的熟悉，集团开始尝试在MySQL官方的开源版本上进行修改，这就形成了AliSQL的雏形。
电商业务的高速发展，对MySQL的性能提出了更高的要求。出于节省成本，AliSQL持续进行了性能优化，同时，多核CPU和SSD等新硬件的采用，也反过来促进AliSQL能够尽可能利用硬件的红利。
双11大促不断刷新记录，数据库的稳定性也变得越来越重要，AliSQL开始定制基于限流、线程池、秒杀等功能的patch，提升AliSQL的稳定性。
针对小微金融业务对数据保护的高要求，AliSQL定制了适合金融业务的数据保护方案，例如金融云上使用的双通道日志高可靠方案。
从阿里云RDS上线服务开始，阿里云数据库团队就遇到了前所未有的挑战，不同的行业用户，不同的使用习惯和要求，AliSQL也迎来了发展最为迅速的时刻，影响力也越来越大。
所以，AliSQL的版本，是伴随着业务的发展，一起成长起来的，经历过双11大促这样大压力的考验，同时也经历了阿里云各行各业用户差异化的需求。可以说是身经百战。

InfoQ：阿里云是开源组织 WebScaleSQL 的第五位成员，与Facebook、Google、Twitter和LinkedIn团队共同研发WebScaleSQL，同时，阿里巴巴还拥有OceanBase 自研数据库。能否请介绍下AliSQL、WebScaleSQL、OceanBase三者的关系和各自的特点？

丁奇： OceanBase是Alibaba集团自研的分布式数据库，经历了集团业务的洗礼，具有通用性，高扩展能力。
WebScaleSQL是由这五家公司发起的基于MySQL官方的一个分支，旨在解决大家在互联网业务上遇到的问题，是五个成员公司将各自足够通用的功能提交到一起的集合，每家公司的研发同学都可以提交代码。实际上每个公司自己生产环境使用的是自己维护的一个分支，因为每个公司都有自己定制化的需求。
AliSQL同样基于MySQL官方版本，汲取了官方和社区的技术红利，具有很高的性能和稳定性，并适应不同行业的特点进行了定制。AliSQL的改进方向主要集中在安全性、稳定性、性能、新功能等方面。
AliSQL是经过几年的生产环境、几万个用户实例的实际业务锤炼的。
AliSQL的一些定制化功能都是为了解决DBA维护、业务使用中碰到的实际问题。比如5.5以上的版本由于有metadata lock，DBA对表加字段等操作可能导致阻塞查询，进而导致整库不可服务。我们新增alter ..wait N ..方法，保证了操作的安全性。再比如通过提供 set rds_reset_connection这样的语句，解决了长连接占用资源和短连接性能问题的矛盾。

InfoQ：AliSQL在相关报道中提到，“在通用基准测试场景下，AliSQL 版本比 MySQL 官方版本有着 70% 的性能提升。在秒杀场景下，性能提升 100 倍。”能否详细讲解该数据是如何得出的？

丁奇：通用基准的测试，我们是采用sysbench进行的测试，也是公开的标准测试方法，AliSQL在吞吐能力上，比MySQL官方大概70%的性能提升。
秒杀场景是一个比较特殊的场景，AliSQL有专门的定制patch针对这种场景的优化，如果没有限流和排队，大并发的请求下，系统很容易产生雪崩效应，导致吞吐量急剧下降，而非线性关系。所以，秒杀场景下，在不可预知的业务请求量的时候，类似减库存这样的场景，性能下跌非常厉害，而AliSQL的秒杀解决方案能够保证这类场景维持高性能。

InfoQ：电商行业的环境特点是怎样的？AliSQL在电商行业环境下的优势有哪些？或者说，为了更好地符合电商行业的需求，AliSQL做了哪些性能与功能的优化工作？

丁奇：电商行业的环境，其实提供了一个非常综合的场景，在扩展性、稳定性、性能等方面对数据库都提出了非常高的要求，AliSQL就是顺应着这样的要求进行的定制版本。
比如应对大量应用集群的线程池功能，秒杀场景的排队功能，以及SQL的限流功能。
比如大写入量备库延迟，AliSQL提供的基于表的并行复制功能，又比如结构化数据的压缩功能等。

InfoQ：电商秒杀场景有什么特点，为数据库带来的挑战有哪些？AliSQL针对该场景优化了哪些性能与功能？已经应用过的实际场景有哪些？实际效果如何？

丁奇：电商的秒杀场景，其实就是减库存，对数据库而言，就是对一条记录的更新，因为事务的特点，单条记录的更新必须串行完成，但秒杀的特点，就是在某个时刻，大量的并发进行减库存，这就造成了大量的线程因获取不到锁而处在死锁检测状态，消耗了大量的CPU资源，最终导致系统无法响应，而引起雪崩效应。
AliSQL针对这样的场景，提供了排队和限流的功能，经过了双11零点时刻高并发请求的考验，保持了系统的稳定性和持续吞吐能力。
电商业务高峰有两个对数据库挑战比较大的场景：
1.超大并发
MySQL能够支持的并发活跃连接数是有上限的，理想情况下是大约（CPU核心数×2）个活跃连接数，当活跃连接数远超这个值时，性能会急剧下降，导致整个业务不可用。AliSQL有水位控制，超过一定阈值的活跃连接数，当我们判断到当前压力超过数据库的处理能力时，会主动放弃后到的请求，这样保证数据库还能保持很高的能够正常响应的吞吐量。
2.秒杀场景
在秒杀场景里面有一个减库存的问题。大量用户同时抢购同一个商品的时候，需要同时更新商品库存，这时候InnoDB的行锁加上死锁检测机制会导致数据库CPU短时间内被占满，导致整库几乎无法响应。
在AliSQL我们有针专门针对秒杀的方案，保证在大量线程同时减库存时仍能保持很高的TPS。除了阿里自己的秒杀业务，这个功能同样适用于抢红包这样的业务，已经在2015、2016年春节经过大量的业务验证。

InfoQ：在个性化方面，AliSQL针对云计算和金融行业做了哪些优化工作？应用过的实际场景有哪些？实际效果如何？AliSQL在物联网大数据压缩、金融数据安全等场景又提供了哪些个性化功能？

丁奇：在云计算的环境下，用户的使用场景和方式都千差万别，为了适应不同的环境，AliSQL定制了很多个性化的功能，比如，为了保障在线业务的平稳，针对用户的分析型的SQL，AliSQL提供了资源使用限流、全表扫描buffer pool不缓存的特性，用户可以通过设置环境变量或者使用hint来方便的使用这些功能，又比如为了加快大表的扫描，提供了逻辑预读的功能，
这些特性，用户在不同的场景下可以自由选择。
除了这些，AliSQL在公有云上针对不同行业定制了很多功能。比如：
游戏行业
我们在proxy这一层进行了AliSQL的桥接认证，提供防闪断功能。
物联网行业
AliSQL集成了TokuDB引擎，提供高压缩比和大吞吐写能力。
金融行业
AliSQL定制了多通道的半同步策略，以及一主两备的三机房零数据丢失的数据保护级别。

InfoQ：针对不同的应用场景，AliSQL增加了哪些监控指标？

丁奇： AliSQL增加了很多监控指标，以帮助用户或者DBA更了解自己的数据库，比如，AliSQL针对四个不同的维度的统计：
SQL维度。增加每个SQL执行的开销统计，除了响应时间，锁等待等，还包括逻辑读，物理读，临时空间使用等。
对象维度。增加了每个表的DML次数，索引的使用情况，帮助用户理解业务和索引使用效率。
事务维度。增加了每个事务持续的时间，和操作的对象。帮助用户定位问题。
线程维度。增加了线程的内存使用统计。

InfoQ：阿里巴巴一直在推进开源工作，您认为做好开源工作，公司应该从哪些方面出发？目前，AliSQL的开源计划是怎样的？将为开发者具体怎样的帮助？

丁奇：我觉得，公司首先是支持开源的，基于开源的协议，有着回馈社区的初衷，并怀着促进社区发展的良好愿景。
AliSQL开源会保持着一个好的节奏，持续的高质量回馈社区。具体在9月中旬放出binary， 10月份会放出源代码的第一个稳定版本。
开发者可以自由下载使用，并在平台上进行反馈或者提出建议，后续AliSQL也会定期组织论坛，邀请开发者参与进行讨论。
我们希望AliSQL能够形成一个活跃的社区，开发者能够从中受益，也能够提出需求和改进建议，促进分支持续发展。

感谢徐川对本文的审校。