Mysql Online DDL的使用详解

正文

online ddl在mysql 5.6才开始支持的,在5.5及之前版本,使用alter table/create index等命令进行表结构修改操作均会锁表,这在生产环境上明显是不可接受的。

在mysql 5.7,online ddl在性能和稳定性上不断得到优化,性能有显著优势,且对业务负载影响小,停写时间可控,相对pt-osc/gh-ost来说,无需安装第三方依赖包,同时支持inplace算法的online ddl,由于无需拷表,所需磁盘空间也更小。

先来看一个常见的ddl语句:

alter table tbl_name add primary key (column), algorithm=inplace, lock=none;

其中,lock描述了ddl期间运行的并发程度,algorithm描述了ddl的实现方式

lock参数

  1. lock=none:允许并发的查询和dml操作
  2. lock=shared:允许并发的查询,但阻塞dml操作
  3. lock=default: 由系统决定,允许尽可能多的并发性(并发查询、dml或两者)。如果省略lock子句相当于指定lock=default
  4. lock=exclusive:阻塞并发查询和dml操作。

algorithm参数

  1. algorithm=copy:采用拷表方式进行表变更,与pt-osc/gh-ost类似;
  2. algorithm=inplace:仅需要进行引擎层数据改动,不涉及server层;

copy table流程

  1. 首先建立临时表,表结构为altar table更改后的结构
  2. 将原表中数据导入到临时表(server层创建临时表,会有显示的ibd文件)
  3. 删除原表
  4. 将临时表rename为原来的表名

同时这一过程中,为了保持数据的一致性,中间复制数据时(copy table)全程锁表只读,如果有写请求进来将无法提供服务,将导致连接数爆张。

in-place流程

  1. 建立一个临时文件,扫描原表主键的所有数据页
  2. 用数据页中原表记录生成b+树,存储到临时文件中(innodb_temp_data_file_path临时表空间下创建临时文件)
  3. 生成临时文件的过程中,将所有对原表的操作记在一个日志文件(rowlog)中
  4. 临时文件生成后,将日志文件中的操作应用到临时文件,得到一个辑数据上与原表相同
  5. 数据文件(日志文件记录和重放操作)
  6. 用临时文件替换原表数据文件

这一过程中,alter 语句在启动的时候获取mdl写锁,但是这个写锁在真正拷贝数据之前就退化成读锁,也就是说在最耗时的copy数据到临时文件的过程中,原表是可以进行dml操作的,仅仅会在最后的新旧表切换阶段加锁,这个rename的时间就非常快了。

允许并发dml的ddl操作

  • 创建/新增二级索引
  • 重命名二级索引
  • 删除二级索引
  • 改变索引类型(using {btree | hash})
  • 添加主键(expensive cost)
  • 删除主键并增加另一个(expensive cost)(alter table tbl_name drop primary key, add primary key (column), algorithm=inplace, lock=none;)
  • 新增列 (expensive cost)
  • 删除列 (expensive cost)
  • 重命名列
  • 列重新排序 (expensive cost)
  • 改变列默认值
  • 删除列默认值
  • 改变列自增值
  • 设置列属性null/not null (expensive cost)
  • 修改枚举或集合列的定义
  • change row_format
  • change key block size

标记为expensive cost的操作虽然允许onlineddl,但本身对服务器io,cpu都会造成较高负担,同时会导致复制阻塞,造成另一种形式的从库复制延迟,所以如果是大表,建议业务低峰期执行

不允许并发dml的ddl操作

  • 添加全文索引
  • 添加空间索引
  • 删除主键
  • 改变列数据类型
  • 添加自增列(新增列->变为自增列)
  • 变更表字符集
  • 修改数据类型长度
    • 特例:varchar字符长度从10变更到小于255 采用inplace方式不会锁表;从255变更到10会锁表;

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