数据库技术对统计学用处大吗，对大数据处理呢

王见定教授挑战”统计学突破奖“

（四 ）申报“统计突破奖”的理由

统计学在一切学科中（以社会科学与自然科学一级学科为单位）是地位最高的学科。它的地位的崇高在扵：它是现今世界几乎所有前沿科学进行研究的唯一手段（所谓瞎子摸大象方法），也是西方文明几百年的台柱子。

而统计学现存的两大体系社会统计学与数理统计学的争论至少有100多年的历史。早期学者认为社会统计学是研究社会科学的，数理统计学是研究自然科学的；中期学者认为社会统计学适合作定性分析，数理统计学则适合作定量分析；近些年来，以美国为代表的发达国家的学者，由于夸大了数理统计的定量分析，误认为数理统计学可以代替社会统计学。但是这些观点自始至终未能对两者作出科学的解释，一切处在矛盾中，斗争中、、、、

王见定教授经过30多年的学习和研究，发现了能准确界定社会统计学、数理统计学的方法，并发现了两者的联系和区别以及在一定条件下可以相互转化的关系，完美地解决了这一长期存在於统计学界的最大问题。“社会统计学与数理统计学的统一理论”将对其它科学的发展起到不可估量的作用。

个人理解，不是概念，详细的可以百度：

键，分主键外键，与其他表引用的连接关联，作用在列上，一个表的主键可以是另外一个表的外键

约束，顾名思义就是区分其他字段，比如primary key主键约束，foreign key外键约束，或者unique约束，check约束

触发器，顾名思义就是一个条件引起另外一个条件的变化，可以监控某个表，比如一旦某个表有增删改的 *** 作，就把增删改的行为发到这个表中作为记录

索引，相当于把一堆乱七八糟的毛线整理成有条理，当按照建索引的字段去查数据时速度是相当的快

统计信息描述数据库中表，索引的大小，规模，数据分布状况等的一类信息。一般从数据字段视图中察看统计信息状况，如DBA_TABLES,DBA_INDEXES,DBA_TAB_COL_STATISTICS, DBA_TAB_HISTOGRAMS 等

在SQL Server中，为了便于在查询时帮助查询引擎确定最优的执行计划，SQL Server有一个机制，就是收集有关列以及索引的统计信息。可以帮助分析执行SQL语句的最优路径

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pt-archiver原理解析

作为MySQL DBA，可以说应该没有不知道pt-archiver了，作为pt-toolkit套件中的重要成员，往往能够轻松帮助DBA解决数据归档的问题。例如线上一个流水表，业务仅仅只需要存放最近3个月的流水数据，三个月前的数据做归档即可，那么pt-archiver就可以轻松帮你完成这件事情，甚至你可以配置成自动任务，无需人工干预。

作为DBA，我们应该知其然更应该知其所以然，这样我们也能够放心地使用pt工具。相信很多DBA都研究过pt-online-schema-change的原理，那么今天我们深入刨一刨pt-archiver的工作原理。

一、原理观察

土人有土办法，我们直接开启general log来观察pt-archiver是如何完成归档的。

命令

pt-archiver --source h=127001,u=xucl,p=xuclxucl,P=3306,D=xucl,t=t1 --dest h=127001,P=3306,u=xucl,p=xuclxucl,D=xucl_archive,t=t1 --progress 5000 \

--statistics --charset=utf8mb4 --limit=10000 --txn-size 1000 --sleep 30

常用选项

--analyze

指定工具完成数据归档后对表执行'ANALYZE TABLE' *** 作。指定方法如'--analyze=ds'，s代表源端表，d代表目标端表，也可以单独指定。

--ask-pass

命令行提示密码输入，保护密码安全，前提需安装模块perl-TermReadKey。

--buffer

指定缓冲区数据刷新到选项'--file'指定的文件并且在提交时刷新。

只有当事务提交时禁用自动刷新到'--file'指定的文件和刷新文件到磁盘，这意味着文件是被 *** 作系统块进行刷新，因此在事务进行提交之前有一些数据隐式刷新到磁盘。默认是每一行 *** 作后进行文件刷新到磁盘。

--bulk-delete

指定单个语句删除chunk的方式来批量删除行，会隐式执行选项'--commit-each'。

使用单个DELETE语句删除每个chunk对应的表行，通常的做法是通过主键进行逐行的删除，批量删除在速度上会有很大的提升，但如果有复杂的'WHERE'条件就可能会更慢。

--[no]bulk-delete-limit

默认值：yes

指定添加选项'--bulk-delete'和'--limit'到进行归档的语句中。

--bulk-insert

使用LOAD DATA LOCAL INFILE的方法，通过批量插入chunk的方式来插入行(隐式指定选项'--bulk-delete'和'--commit-each')

而不是通过逐行单独插入的方式进行，它比单行执行INSERT语句插入的速度要快。通过隐式创建临时表来存储需要批量插入的行(chunk)，而不是直接进行批量插入 *** 作，当临时表中完成每个chunk之后再进行统一数据加载。为了保证数据的安全性，该选项会强制使用选项'--bulk-delete'，这样能够有效保证删除是在插入完全成功之后进行的。

--channel

指定当主从复制环境是多源复制时需要进行归档哪个主库的数据，适用于多源复制中多个主库对应一个从库的情形。

--charset，-A

指定连接字符集。

--[no]check-charset

默认值：yes

指定检查确保数据库连接时字符集和表字符集相同。

--[no]check-columns

默认值：yes

指定检查确保选项'--source'指定的源端表和'--dest'指定的目标表具有相同的字段。

不检查字段在表的排序和字段类型，只检查字段是否在源端表和目标表当中都存在，如果有不相同的字段差异，则工具报错退出。如果需要禁用该检查，则指定'--no-check-columns'。

--check-slave-lag

指定主从复制延迟大于选项'--max-lag'指定的值之后暂停归档 *** 作。默认情况下，工具会检查所有的从库，但该选项只作用于指定的从库(通过DSN连接方式)。

--check-interval

默认值：1s

如果同时指定了选项'--check-slave-lag'，则该选项指定的时间为工具发现主从复制延迟时暂停的时间。每进行 *** 作100行时进行一次检查。

--columns，-c

指定需要归档的表字段，如有多个则用','(逗号)隔开。

--commit-each

指定按每次获取和归档的行数进行提交，该选项会禁用选项'--txn-size'。

在每次获取表数据并进行归档之后，在获取下一次数据和选项'--sleep'指定的休眠时间之前，进行事务提交和刷新选项'--file'指定的文件，通过选项'--limit'控制事务的大小。

--host，-h

指定连接的数据库IP地址。

--port，-P

指定连接的数据库Port端口。

--user，-u

指定连接的数据库用户。

--password，-p

指定连接的数据库用户密码。

--socket，-S

指定使用SOCKET文件连接。

--databases，-d

指定连接的数据库

--source

指定需要进行归档 *** 作的表，该选项是必须指定的选项，使用DSN方式表示。

--dest

指定要归档到的目标端表，使用DSN方式表示。

如果该选项没有指定的话，则默认与选项'--source'指定源端表为相同表。

--where

指定通过WHERE条件语句指定需要归档的数据，该选项是必须指定的选项。不需要加上'WHERE'关键字，如果确实不需要WHERE条件进行限制，则指定'--where 1=1'。

--file

指定表数据需要归档到的文件。使用类似MySQL DATE_FORMAT()格式化命名方式。

文件内容与MySQL中SELECT INTO OUTFILE语句使用相同的格式，文件命名选项如下所示：

%Y：年，4位数(Year, numeric, four digits)

%m：月，2位数(Month, numeric (0112))

%d：日，2位数(Day of the month, numeric (0131))

%H：小时(Hour (0023))

%i：分钟(Minutes, numeric (0059))

%s：秒(Seconds (0059))

%D：数据库名(Database name)

%t：表名(Table name)

例如：--file '/var/log/archive/%Y-%m-%d-%D%t'

--output-format

指定选项'--file'文件内容输出的格式。

默认不指定该选项是以制表符进行字段的分隔符，如果指定该选项，则使用','(逗号)作为字段分隔符，使用'"'(双引号)将字段括起。用法示例：'--output-format=dump'。

--for-update

指定为每次归档执行的SELECT语句添加FOR UPDATE子句。--share-lock

指定为每次归档执行的SELECT语句添加LOCK IN SHARE MODE子句。

--header

指定在文件中第一行写入字段名称作为标题。

--ignore

指定为INSERT语句添加IGNORE选项。

--limit

默认值：1

指定每条语句获取表和归档表的行数。

--local

指定不将OPTIMIZE和ANALYZE语句写入binlog。

--max-lag

默认值：1s

指定允许主从复制延迟时长的最大值，单位秒。如果在每次获取行数据之后主从延迟超过指定的值，则归档 *** 作将暂停执行，暂停休眠时间为选项'--check-interval'指定的值。待休眠时间结束之后再次检查主从延迟时长，检查方法是通过从库查询的'Seconds_Behind_Master'值来确定。如果主从复制延迟一直大于该参数指定值或者从库停止复制，则 *** 作将一直等待直到从库重新启动并且延迟小于该参数指定值。

--no-delete

指定不删除已被归档的表数据。

--optimize

指定工具完成数据归档后对表执行'OPTIMIZE TABLE' *** 作。指定方法如'--analyze=ds'，s代表源端表，d代表目标端表，也可以单独指定。

--primary-key-only

指定只归档主键字段，是选项'--columns=主键'的简写。

如果工具归档的 *** 作是进行DELETE清除时最有效，因为只需读取主键一个字段而无需读取行所有字段。

--progress

指定每多少行打印进度信息，打印当前时间，已用时间以及多少行进行归档。

--purge

指定执行的清除 *** 作而不是归档 *** 作。允许忽略选项'--dest'和'--file'进行 *** 作，如果只是清除 *** 作可以结合选项'--primary-key-only'会更高效。

--quiet，-q

指定工具静默执行，不输出任何的执行信息。

--replace

指定写入选项'--dest'指定目标端表时改写INSERT语句为REPLACE语句。

--retries

默认值：1

指定归档 *** 作遇到死锁或超时的重试次数。当重试次数超过该选项指定的值时，工具将报错退出。

--run-time

指定工具归档 *** 作在退出之前需要运行的时间。允许的时间后缀名为s=秒，m=分，h=小时，d=天，如果没指定，默认为s。

--[no]safe-auto-increment

默认值：yes

指定不使用自增列(AUTO_INCREMENT)最大值对应的行进行归档。

该选项在进行归档清除时会额外添加一条WHERE子句以防止工具删除单列升序字段具有的具有AUTO_INCREMENT属性最大值的数据行，为了在数据库重启之后还能使用到AUTO_INCREMENT对应的值，但这会引起无法归档或清除字段对应最大值的行。

--set-vars

默认：

wait_timeout=10000

innodb_lock_wait_timeout=1

lock_wait_timeout=60

工具归档时指定参数值，如有多个用','(逗号)分隔。如'--set-vars=wait_timeout=5000'。

--skip-foreign-key-checks

指定使用语句SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0禁用外键检查。

--sleep

指定工具在通过SELECT语句获取归档数据需要休眠的时间，默认值是不进行休眠。在休眠之前事务并不会提交，并且选项'--file'指定的文件不会被刷新。如果指定选项'--commit-each'，则在休眠之前会进行事务提交和文件刷新。

--statistics

指定工具收集并打印 *** 作的时间统计信息。

统计信息示例如下：

'

Started at 2008-07-18T07:18:53, ended at 2008-07-18T07:18:53

Source: D=db,t=table

SELECT 4

INSERT 4

DELETE 4

Action Count Time Pct

commit 10 01079 8827

select 5 00047 387

deleting 4 00028 229

inserting 4 00028 228

other 0 00040 329

--txn-size

默认：1

指定每个事务处理的行数。如果是0则禁用事务功能。

--version

显示工具的版本并退出。

--[no]version-check

默认值：yes

检查Percona Toolkit、MySQL和其他程序的最新版本。

--why-quit

指定工具打印当非因完成归档行数退出的原因。

在执行一个自动归档任务时该选项与选项'--run-time'一起使用非常方便，这样可以确定归档任务是否在指定的时间内完成。如果同时指定了选项'--statistics'，则会打印所有退出的原因。

二、原理解析

根据general log的输出，我们整理出时序表格如下

三、其他说明

咋一看这个过程貌似也没有什么问题，但是，假如在原表扫描出数据，插入到新表的过程中，旧数据发生了变化怎么办？

带着这个疑问，我们进行了源码的跟踪，我们在pt-archiver的6839行打上了断点

然后我分别在几个session窗口做了如下动作

最后pt-archiver输出如下：

# A software update is available:

TIME ELAPSED COUNT

2020-04-08T09:13:21 0 0

2020-04-08T09:13:21 0 1

Started at 2020-04-08T09:13:21, ended at 2020-04-08T09:13:51

Source: A=utf8mb4,D=xucl,P=3306,h=127001,p=,t=t1,u=xucl

Dest: A=utf8mb4,D=xucl_archive,P=3306,h=127001,p=,t=t1,u=xucl

SELECT 1

INSERT 1

DELETE 1

Action Count Time Pct

sleep 1 300002 9989

inserting 1 00213 007

commit 2 00080 003

select 2 00017 001

deleting 1 00005 000

other 0 00008 000

很明显，id=3这条记录并没有进行归档（我们这里是改了条件列，实际生产中可能是更改了其他列，造成归档数据不准确）

那么如何来解决这种情况的发生呢？

显然，数据库在数据库中可以通过加排它锁来防止其他程序修改对应的数据，pt-archiver其实早就已经帮我们考虑到了这样的情况，pt-archiver提供了两种选择

--for-update：Adds the FOR UPDATE modifier to SELECT statements

--share-lock：Adds the LOCK IN SHARE MODE modifier to SELECT statements

四、总结

pt-archiver作为归档工具无疑是MySQL DBA日常运维的大利器之一，在使用过程中在知道如何使用的基础上也能够知晓其原理

归档过程中最好能对归档记录进行加锁 *** 作，以免造成归档数据不准确

在主从环境中，归档过程最好控制速度，以免造成主从延迟

尽量控制好chunk的大小，不要过大，造成大事务

1 存档海量信息，历史数据随时可查。例如十年前的数据，如果没有数据库，想要找到是不容易的，可能存档的纸质资料或者电脑资料早就丢失了。

2 提高记录和检索信息的效率。试想，如果是在一堆存档了几年的纸张合同里找到一张合同是很麻烦的事，尤其是如果你仅仅知道某产品的名称而不记得是某年某月某客户的合同的时候；即便是在众多Excel文档中检索，效率也是比较低的，而在数据库中检索，可能只需要几秒钟。

3 减少重复工作。数据库里所需要录入的资料通常只需要录入一次即可，所有数据信息都可以根据需要归纳、整理、调用。比如：如果您使用Word或者Excel来开具订单，月底统计时，还需要再一次整理并一行一行录入到Excel里形成统计报表。而是用数据库，您只需要开单的时候录入一次即可，所有的统计信息都可以根据需要来定制自动完成统计报表。

4 管理方便。数据库中可以加入流程管理，将审批流程纳入进去。例如：平常使用的合同或订单审批，需要一个或多个人签字盖章完成，还可能需要拿着单据走过多个部门，效率低下。而数据库中可以加入数字签名和数字签章，实现在线审批，并可以自定义审批流程，即先给甲签字，再给乙签字，再给丙盖章。并使得远程审批得以实现。即审批人或者总经理不需要在办公室，只要在能上网的地方就可以审批，甚至可以使用手机来审批。

5 有效地集合企业资源，并合理分配使用。

6 高效跟踪业务。

7 数据库加密管理，可减少人员流动带来的资料或者技术损失。

8 流程规范化，可减少对某些岗位人员的依赖，减少人员流动导致的岗位缺失带来的损失。

9 可实现业务与财务同步，即时发生的成本可以快速反应到财务报表上。

以上仅是部分好处，已经足以说明数据库管理信息的优势。

数据库管理涉及到的需要配合的东西也很多，包括硬件、软件、电源环境、备份系统、 *** 作人员、数据库开发与维护人员等等，是需要一点功夫的。需要根据自己企业的实际情况出发，选择合适的配置计划。

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