MySQL刪除數(shù)據(jù)，表文件大小依然沒(méi)變的原因

對(duì)于運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)，往往會(huì)出現(xiàn)表占用存儲(chǔ)空間過(guò)大的問(wèn)題，可是將許多沒(méi)用的表刪除之后，表文件的大小并沒(méi)有改變，想解決這個(gè)問(wèn)題，就需要了解 InnoDB 如何回收表空間的。

對(duì)于一張表來(lái)說(shuō)，占用空間重要分為兩部分，表結(jié)構(gòu)和表數(shù)據(jù)。通常來(lái)說(shuō)，表結(jié)構(gòu)定義占用的空間很小。所以空間的問(wèn)題主要和表數(shù)據(jù)有關(guān)。

在 MySQL 8.0 前，表結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在以 .frm 為后綴的文件里。在 8.0，允許將表結(jié)構(gòu)定義在系統(tǒng)數(shù)據(jù)表中。

關(guān)于表數(shù)據(jù)的存放

可以將表數(shù)據(jù)存在共享表空間，或者單獨(dú)的文件中，通過(guò) innodb_file_per_table 來(lái)控制。

• 如果為 OFF ，表示存在系統(tǒng)共享表空間中，和數(shù)據(jù)字典一起
• 如果為 ON，每個(gè) InnoDB 表結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在 .idb 為后綴的文件中

在 5.6.6 以后，默認(rèn)值為 ON.

建議將該參數(shù)設(shè)置為 ON，這樣在不需要時(shí)，通過(guò) drop table 命令，系統(tǒng)就會(huì)直接刪除該文件。

但在共享表空間中，即使表刪掉，空間也不會(huì)回收。

truncate = drop + create 

數(shù)據(jù)刪除流程

但有時(shí)使用 delete刪除數(shù)據(jù)時(shí)，僅僅刪除的是某些行，但這可能就會(huì)出現(xiàn)表空間沒(méi)有被回收的情況。

我們知道，MySQL InnoDB 中采用了 B+ 樹作為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，也就是常說(shuō)的索引組織表，并且數(shù)據(jù)時(shí)按照頁(yè)來(lái)存儲(chǔ)的。

在刪除數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)有兩種情況：

• 刪除數(shù)據(jù)頁(yè)中的某些記錄
• 刪除整個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)的內(nèi)容
  

比如想要?jiǎng)h除 R4 這條記錄：

InnoDB 直接將 R4 這條記錄標(biāo)記為刪除，稱為可復(fù)用的位置。如果之后要插入 ID 在 300 到 700 間的記錄時(shí)，就會(huì)復(fù)用該位置。由此可見(jiàn)，磁盤文件的大小并不會(huì)減少。

而且記錄的復(fù)用，只限于符合范圍條件的數(shù)據(jù)。之后要插入 ID 為 800 的記錄，R4 的位置就不能被復(fù)用了。

再比如要是刪除了整個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)的內(nèi)容，假設(shè)刪除 R3 R4 R5，為 Page A 數(shù)據(jù)頁(yè)。

這時(shí) InnoDB 就會(huì)將整個(gè) Page A 標(biāo)記為刪除狀態(tài)，之后整個(gè)數(shù)據(jù)都可以被復(fù)用，沒(méi)有范圍的限制。比如要插入 ID=50 的內(nèi)容就可以直接復(fù)用。

并且如果兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)頁(yè)利用率都很小，就會(huì)把兩個(gè)頁(yè)中的數(shù)據(jù)合到其中一個(gè)頁(yè)上，另一個(gè)頁(yè)標(biāo)記為可復(fù)用。

綜上，無(wú)論是數(shù)據(jù)行的刪除還是數(shù)據(jù)頁(yè)的刪除，都是將其標(biāo)記為刪除的狀態(tài)，用于復(fù)用，所以文件并不會(huì)減小。對(duì)應(yīng)到具體的操作就是使用 delete 命令.

而且，我們還可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于第一種刪除記錄的情況，由于復(fù)用時(shí)會(huì)有范圍的限制，所以就會(huì)出現(xiàn)很多空隙的情況，比如刪除 R4，插入的卻是 ID=800.

插入操作也會(huì)造成空隙

在插入數(shù)據(jù)時(shí)，如果數(shù)據(jù)按照索引遞增順序插入，索引的結(jié)構(gòu)會(huì)是緊湊的。但如果是隨機(jī)插入的，很可能造成索引數(shù)據(jù)頁(yè)分裂。

比如給已滿的 Page A 插入數(shù)據(jù)。

由于 Page A 滿了，所以要申請(qǐng) Page B，調(diào)整 Page A 的過(guò)程到 Page B，這也稱為頁(yè)分裂。

結(jié)束后 Page A 就有了空隙。

另外對(duì)于更新操作也是，先刪除再插入，也會(huì)造成空隙。

進(jìn)而對(duì)于大量進(jìn)行增刪改的表，都有可能存在空洞。如果把空洞去掉，自然空間就被釋放了。

使用重建表

為了把表中的空隙去掉，這時(shí)就可以采用重新建一個(gè)與表 A 結(jié)構(gòu)相同的表 B，然后按照主鍵 ID 遞增的順序，把數(shù)據(jù)依次插入到 B 表中。

由于是順序插入，自然 B 表的空隙不存在，數(shù)據(jù)頁(yè)的利用率也更高。之后用表 B 代替表 A，好像起到了收縮表 A 空間的作用。

具體通過(guò):

alter table A engine=InnoDB

在 5.5 版本后，該命令和上面提到的流程差不多，而且 MySQL 會(huì)自己完成數(shù)據(jù)，交換表名，刪除舊表的操作。

但這就有一個(gè)問(wèn)題，在 DDL 中，表 A 不能有更新，此時(shí)有數(shù)據(jù)寫入表 A 的話，就會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失。

在 5.6 版本后引入了 Online DDL。

Online DDL

Online DDL 在其基礎(chǔ)上做了如下的更新：

重建表的過(guò)程如下：

1. 建立一個(gè)臨時(shí)文件，掃描表 A 主鍵的所有數(shù)據(jù)頁(yè)。
2. 用生成的數(shù)據(jù)頁(yè)生成 B+ 樹，存儲(chǔ)到臨時(shí)文件中。
3. 生成臨時(shí)文件時(shí)，如果有對(duì) A 的操作，將其記錄在日志文件中，對(duì)應(yīng)圖中 state 2 的狀態(tài)。
4. 臨時(shí)文件生成后，將日志文件應(yīng)用到臨時(shí)文件中，得到與 A 表相同的數(shù)據(jù)文件，對(duì)應(yīng) state 3 狀態(tài)。
5. 用臨時(shí)文件替換 A 表的數(shù)據(jù)文件。
   

由于 row log 日志文件存在，可以在重建表示，對(duì)表 A 進(jìn)行 DML 操作。

需要注意的是，在 alter 語(yǔ)句執(zhí)行前，會(huì)先申請(qǐng) MDL 寫鎖，但在拷貝數(shù)據(jù)前會(huì)退化成 MDL 讀鎖，從而支持 DML 操作。

至于為什么不大 MDL 去掉，是防止其他線程對(duì)這個(gè)表同時(shí)做 DDL 操作。

對(duì)于大表來(lái)說(shuō)，該操作很耗 IO 和 CPU 資源，所以在線上操作時(shí)，要控制操作時(shí)間。如果為了保證安全，推薦使用 gh-ost 來(lái)遷移。

Online 和 inplace

首先說(shuō)一下 inplace 和 copy 的區(qū)別：

在 Online DDL 中，表 A 重建后的數(shù)據(jù)放在 tmp_file 中，這個(gè)臨時(shí)文件是在 InnoDB 內(nèi)部創(chuàng)建出來(lái)的。整個(gè) DDL 在 InnoDB 內(nèi)部完成。進(jìn)而對(duì)于 Server 層來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有數(shù)據(jù)移動(dòng)到臨時(shí)表中，是一個(gè) "原地" 操作，所以叫 "inplace" .

而在之前普通的 DDL 中，創(chuàng)建后的表 A 是在 tmp_table 是 Server 創(chuàng)建的，所以叫 "copy"

對(duì)應(yīng)到語(yǔ)句其實(shí)就是：

-- alter table t engine=InnoDB 默認(rèn)為下面
alter table t engine=innodb,ALGORITHM=inplace;

-- 走的就是 server 拷貝的過(guò)程
alter table t engine=innodb,ALGORITHM=copy;

需要注意的是 inplace 和 Online 并不是對(duì)應(yīng)關(guān)系：

1. DDL 過(guò)程是 Online，則一定是 inplace
2. 如果是 inplace 的 DDL 不應(yīng)當(dāng)是 Online，如在 = 8.0, 添加全文索引和空間索引就屬于這種情況。
   

拓展

說(shuō)一下 optimize，analyze，alter table 三種重建表之間的區(qū)別：

1. alter table t engine = InnoDB（也就是 recreate）默認(rèn)的是 Oline DDL 過(guò)程。
2. analyze table t 不是重建表，僅僅是對(duì)表的索引信息做重新統(tǒng)計(jì)，沒(méi)有修改數(shù)據(jù)，期間加 MDL 讀鎖。
3. optimize table t 等于上兩步的操作。
   

在事務(wù)里面使用 alter table 默認(rèn)會(huì)自動(dòng)提交事務(wù)，保持事務(wù)一致性

如果有時(shí)，在重建某張表后，空間不僅沒(méi)有變小，甚至還變大了一點(diǎn)點(diǎn)。這時(shí)因?yàn)?，重建的這張表本身沒(méi)有空隙，在 DDL 期間，剛好有一些 DML 執(zhí)行，引入了一些新的空隙。

而且 InnoDB 不會(huì)把整張表填滿，每個(gè)頁(yè)留下 1/16 給后續(xù)的更新用，所以可能遠(yuǎn)離是緊湊的，但重建后變成的稍有空隙。

總結(jié)

現(xiàn)在我們知道，在使用 delete 刪除數(shù)據(jù)時(shí)，其實(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)行并不是真正的刪除，InnoDB 僅僅是將其標(biāo)記成可復(fù)用的狀態(tài)，所以表空間不會(huì)變小。

通常來(lái)說(shuō)，在標(biāo)記復(fù)用空間時(shí)分為兩種，一種是僅將某些數(shù)據(jù)頁(yè)中的位置標(biāo)記為刪除狀態(tài)，但這樣的位置只會(huì)在一定范圍內(nèi)使用，會(huì)出現(xiàn)空隙的情況。

另一種是將整個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)標(biāo)記成可復(fù)用的狀態(tài)，這樣的數(shù)據(jù)頁(yè)沒(méi)有限制，可直接復(fù)用。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以采用重建表的方式，其中在 5.6 版本后，創(chuàng)建表已經(jīng)支持 Online 的操作，但最后是在業(yè)務(wù)低峰時(shí)使用

以上就是MySQL刪除數(shù)據(jù)，表文件大小依然沒(méi)變的原因的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于MySQL表文件大小的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！