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MySQL 8.0 Online DDL快速加列的相关总结 问题描述

前几天同事问了我一个问题:业务a从mysql迁移到mongodb的原因是什么?

说实话,这个问题还真不好回答,为什么要迁移,一定是遇到了某种瓶颈,可能是数据量也可能是数据类型等,于是我咨询了一下业务,最终得到了答案:这个业务中的某些表,要频繁的加字段。mongodb中加字段的成本几乎没有,而mysql低版本中加字段的成本还是挺高的。

那么常用的mysql添加字段的方法有哪些呢?这里我简单列举一下:

1、percona的pt-osc工具

2、github开源项目gh-ost工具

3、mysql原生online ddl

mysql online ddl加列的历史方法

01 copy方法

mysql5.5版本及之前的加列方法:copy

它的执行示意图如下:

mysql必背知识点高级(MySQL 8.0 Online DDL快速加列的相关总结)

我们有一个原表a,只包含1个字段,它包含1、2、4、6这几条记录,当我们使用copy算法加列时:

1、创建了一个新的表tmp-a,新表包含2个字段,

2、然后我们把表a的数据全部逐行拷贝到tmp-a这个新表里面,

3、然后用tmp-a表和a表做个交换,

    这样,我们的新表就包含2个字段了。同时需要注意,新表中的数据记录比原表更加紧凑了。原表中可能由于删除了3和5两条记录,使得表中间留下了空洞,或者叫空间碎片。

    可以看到,copy算法需要拷贝一遍数据,需要额外的存储空间来存储tmp-a这个临时表。另外,在拷贝数据的过程中,表a的写入操作会丢失,也就是说,表a在alter table的过程中不能有数据更新。这可能是一个致命的缺点。

02 inplace方法

mysql5.6版本开始引入online ddl,这个功能使得上面的过程变成了下面这样:

mysql必背知识点高级(MySQL 8.0 Online DDL快速加列的相关总结)

 它的过程和上面的copy算法有些不同:

1、online ddl过程中,从表a提取b+树,并存储到一个中间文件tmp-file,而不是中间表tmp-a

2、步骤1执行过程中,对表a的写入,都会记录到row log中

3、步骤1执行完毕后,对tmp-file应用所有的row log,得到一个与表a数据相同的数据文件

4、利用数据文件tmp-file替换表a的数据文件即可。

    这个过程中,由于row log的存在,使得在整个该表过程中,表a是可以进行增删改查的操作的,因为这些操作不会丢失。这也就是为什么把这个过程叫做online ddl的原因。

    另外,这里需要解释下,copy算法中生成的tmp-a临时表是在server层面创建的,而上述online ddl操作中的tmp-file是在插件式存储引擎innodb内部生成的,我们把这种在innodb内部完成的变更操作,称之为inplace(中文表示原地),也就是不需要将数据挪动到"server层的临时表"。

mysql8.0.12 引入的instant方法

    mysql8.0.12版本引入了instant的方法,它让加列变得更加简单。instant算法添加列时不再需要 rebuild 整个表,只需要在表的 metadata 中记录新增列的基本信息即可。

    我们来看它的优势,首先我们创建一个表t1,并插入26w条数据,然后分别添加数据列col_1,col_2,col_3,并显示指定加列的算法为copy、inplace、和instant,结果如下:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 32
  • 33
  • 34
  • 35
  • 36
  • 37
  • 38
  • [test] 23:42:45> select count(1) from t1;
  •  +----------+
  •  | count(1) |
  •  +----------+
  •  |   262144 |
  •  +----------+
  •  1 row in set (0.06 sec)
  •  
  • 方案一:copy
  • [test] 23:43:29> alter table t1 add col_1 int,algorithm=copy; 
  • query ok, 262144 rows affected (1.48 sec)
  • records: 262144  duplicates: 0  warnings: 0
  •  
  • 方案二:inplace
  • [test] 23:43:46> alter table t1 add col_2 int,algorithm=inplace;
  • query ok, 0 rows affected (0.58 sec)
  • records: 0  duplicates: 0  warnings: 0
  •  
  • 方案三:instant
  • [test] 23:44:08> alter table t1 add col_3 int,algorithm=instant;
  • query ok, 0 rows affected (0.01 sec)
  • records: 0  duplicates: 0  warnings: 0
  •  
  • m5480:mysqlha_common@10.41.28.124 [test] 23:44:14> show create table t1\g
  • *************************** 1. row ***************************
  •        table: t1
  • create table: create table `t1` (
  •   `id` int not null auto_increment,
  •   `name` varchar(10) collate utf8mb4_general_ci default null,
  •   `age` int default null,
  •   `score` int default null,
  •   `col_1` int default null,
  •   `col_2` int default null,
  •   `col_3` int default null,
  •   primary key (`id`),
  •   key `idx_sco` (`score`)
  • ) engine=innodb auto_increment=458730 default charset=utf8mb4 collate=utf8mb4_general_ci
  • 1 row in set (0.01 sec)
  •    从结果不难看出,执行时间上:

    copy> inplace > instant

    与此同时,copy算法的受影响行数是全部表,而inplace和instant的算法影响的行数都是0,说明他们是online ddl操作。 

        最后,我们还可以通过下面的方法查看instant列的信息:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • [test] 23:53:01> select from information_schema.innodb_tables where name like 'test/t1'\g
  •  *************************** 1. row ***************************
  •       table_id: 1079
  •           name: test/t1
  •           flag: 33
  •         n_cols: 10
  •          space: 22
  •     row_format: dynamic
  •  zip_page_size: 0
  •    space_type: single
  •  instant_cols: 6
  • 1 row in set (0.00 sec)
  •     可以看到,test.t1这个表的instant列序号是6,代表它是这个表的第7个列(列编号从0开始)。

        当然,instant算法不支持删除普通列、无法设置列的顺序、还有一些其他的限制,详情可以查看官方文档:https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-online-ddl-operations.html

        但这些限制并不影响它成为一个优秀的ddl功能。 相信通过mysql版本的不断迭代,在后面的版本中,有更多的变更操作可以用到instant这种高效的算法。

    以上就是mysql 8.0 online ddl快速加列的相关总结的详细内容,更多关于mysql ddl快速加列的资料请关注开心学习网其它相关文章!

    原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/jEDA6svpo9n7Dic8Y4xDrA