Mysql Online DDL的使用詳解

正文

Online DDL在MySQL 5.6才開始支持的，在5.5及之前版本，使用alter table/create index等命令進(jìn)行表結(jié)構(gòu)修改操作均會(huì)鎖表，這在生產(chǎn)環(huán)境上明顯是不可接受的。

在MySQL 5.7，Online DDL在性能和穩(wěn)定性上不斷得到優(yōu)化，性能有顯著優(yōu)勢，且對業(yè)務(wù)負(fù)載影響小，停寫時(shí)間可控，相對pt-osc/gh-ost來說，無需安裝第三方依賴包，同時(shí)支持Inplace算法的Online DDL，由于無需拷表，所需磁盤空間也更小。

先來看一個(gè)常見的DDL語句：

ALTER TABLE tbl_name ADD PRIMARY KEY (column), ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;

其中，LOCK描述了DDL期間運(yùn)行的并發(fā)程度，ALGORITHM描述了DDL的實(shí)現(xiàn)方式

LOCK參數(shù)

1. LOCK=NONE:允許并發(fā)的查詢和DML操作
2. LOCK=SHARED:允許并發(fā)的查詢，但阻塞DML操作
3. LOCK=DEFAULT: 由系統(tǒng)決定，允許盡可能多的并發(fā)性(并發(fā)查詢、DML或兩者)。如果省略LOCK子句相當(dāng)于指定LOCK=DEFAULT
   
4. LOCK=EXCLUSIVE:阻塞并發(fā)查詢和DML操作。
   

ALGORITHM參數(shù)

1. ALGORITHM=COPY：采用拷表方式進(jìn)行表變更，與pt-osc/gh-ost類似；
2. ALGORITHM=INPLACE：僅需要進(jìn)行引擎層數(shù)據(jù)改動(dòng)，不涉及Server層；
   

COPY TABLE流程

1. 首先建立臨時(shí)表，表結(jié)構(gòu)為ALTAR TABLE更改后的結(jié)構(gòu)
2. 將原表中數(shù)據(jù)導(dǎo)入到臨時(shí)表（server層創(chuàng)建臨時(shí)表，會(huì)有顯示的IBD文件）
3. 刪除原表
4. 將臨時(shí)表rename為原來的表名
   

同時(shí)這一過程中，為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性，中間復(fù)制數(shù)據(jù)時(shí)（Copy Table）全程鎖表只讀，如果有寫請求進(jìn)來將無法提供服務(wù)，將導(dǎo)致連接數(shù)爆張。

IN-PLACE流程

1. 建立一個(gè)臨時(shí)文件，掃描原表主鍵的所有數(shù)據(jù)頁
2. 用數(shù)據(jù)頁中原表記錄生成B+樹，存儲(chǔ)到臨時(shí)文件中（innodb_temp_data_file_path臨時(shí)表空間下創(chuàng)建臨時(shí)文件）
3. 生成臨時(shí)文件的過程中，將所有對原表的操作記在一個(gè)日志文件(rowlog)中
4. 臨時(shí)文件生成后，將日志文件中的操作應(yīng)用到臨時(shí)文件，得到一個(gè)輯數(shù)據(jù)上與原表相同
5. 數(shù)據(jù)文件（日志文件記錄和重放操作）
6. 用臨時(shí)文件替換原表數(shù)據(jù)文件
   

這一過程中，alter 語句在啟動(dòng)的時(shí)候獲取MDL寫鎖，但是這個(gè)寫鎖在真正拷貝數(shù)據(jù)之前就退化成讀鎖，也就是說在最耗時(shí)的copy數(shù)據(jù)到臨時(shí)文件的過程中，原表是可以進(jìn)行dml操作的，僅僅會(huì)在最后的新舊表切換階段加鎖，這個(gè)rename的時(shí)間就非常快了。

允許并發(fā)DML的DDL操作

• 創(chuàng)建/新增二級索引
• 重命名二級索引
• 刪除二級索引
• 改變索引類型(USING {BTREE | HASH})
• 添加主鍵（expensive cost）
• 刪除主鍵并增加另一個(gè)（expensive cost）(ALTER TABLE tbl_name DROP PRIMARY KEY, ADD PRIMARY KEY (column), ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;)
• 新增列 （expensive cost）
• 刪除列 （expensive cost）
• 重命名列
• 列重新排序 （expensive cost）
• 改變列默認(rèn)值
• 刪除列默認(rèn)值
• 改變列自增值
• 設(shè)置列屬性null/not null （expensive cost）
• 修改枚舉或集合列的定義
• Change ROW_FORMAT
• Change key block size
  

標(biāo)記為expensive cost的操作雖然允許OnlineDDL,但本身對服務(wù)器IO,CPU都會(huì)造成較高負(fù)擔(dān)，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致復(fù)制阻塞，造成另一種形式的從庫復(fù)制延遲，所以如果是大表，建議業(yè)務(wù)低峰期執(zhí)行

不允許并發(fā)DML的DDL操作

• 添加全文索引
• 添加空間索引
• 刪除主鍵
• 改變列數(shù)據(jù)類型
• 添加自增列（新增列->變?yōu)樽栽隽校?/li>
• 變更表字符集
• 修改數(shù)據(jù)類型長度
  • 特例：varchar字符長度從10變更到小于255 采用inplace方式不會(huì)鎖表；從255變更到10會(huì)鎖表；

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