如何使用MySQL在线DDL工具优化数据库结构？

MySQL Online DDL工具使用指南

MySQL数据库作为全球应用最广泛的开源关系型数据库之一，其在线DDL（Data Definition Language）操作一直是一个备受关注的话题，传统的DDL操作通常会锁住表或数据库，导致在操作过程中无法进行读写操作，对业务产生重大影响，为了解决这一问题，MySQL引入了多种在线DDL工具，这些工具可以在不中断业务的情况下进行数据定义语言操作，极大地提高了数据库管理的灵活性和效率，本文将详细介绍几种常用的MySQL在线DDL工具及其使用方法。

ghost

1. 简介

ghost（GitHub Online Schema Change）是由GitHub开发的一款在线DDL工具，旨在解决大表结构变更的问题，它通过创建一张影子表，逐步将原表的数据复制到影子表中，最后替换原表的方式实现在线DDL操作。

2. 安装

ghost需要MySQL版本为5.7及更高版本，可以通过以下命令安装：

wget https://github.com/github/ghost/releases/download/v1.1.5/ghost1.1.51.x86_64.rpm
yum y localinstall ghost1.1.51.x86_64.rpm

3. 使用模式

ghost支持三种模式：

连接从库DDL：在从库上执行DDL操作。

单实例DDL：只在主库上执行DDL操作。

从库测试DDL：在从库上测试DDL操作。

示例代码如下：

连接从库DDL
ghost user="gh_user" password="xxx" host=192.168.1.31 database="bbb" table="student" initiallydropoldtable alter="ADD COLUMN y1 varchar(10),add column y2 int not null default 0 comment 'test' " execute
单实例DDL
ghost user="gh_user" password="xxx" host=192.168.1.30 database="bbb" table="student" alter="ADD COLUMN cc2 varchar(10),add column cc3 int not null default 0 comment 'test' " allowonmaster execute
从库测试DDL
ghost user="gh_user" password="xxx" host=192.168.1.31 database="bbb" table="student" alter="ADD COLUMN abc1 varchar(10),add column abc2 int not null default 0 comment 'test' " testonreplica switchtorbr execute

4. 参数说明

ghost的常用参数包括：

panicflagfile：创建文件终止运行。

postponecutoverflagfile：创建文件延迟切换操作。

servesocketfile：创建socket文件进行监听，动态调整参数。

ptonlineschemachange

1. 简介

ptonlineschemachange是Percona公司开发的一款在线DDL工具，适用于MySQL和MariaDB，与ghost类似，它也是通过创建影子表来实现在线DDL操作。

2. 原理及限制

ptonlineschemachange的工作原理如下：

1、创建一个与原表结构相同的空表，表名以_new结尾。

2、修改新表的结构。

3、在新表上创建触发器（delete/update/insert），用于同步原表的数据。

4、将原表的数据分块复制到新表。

5、重命名原表和新表，删除旧表。

6、删除触发器。

限制条件包括：

原表必须有主键或唯一索引。

不能使用rename子句来重命名表。

列不能通过删除+添加的方式来重命名。

如果添加的列是not null，必须指定默认值。

3. 使用

安装Percona Toolkit后，可以使用以下命令执行在线DDL操作：

ptonlineschemachange user=root password=xxx host=localhost dryrun=0 criticalload=Threads_running=50,Threads_connected=50,Created_tmp_disk_tables=100 maxload=Threads_running=100,Threads_connected=100,Created_tmp_disk_tables=200 D=mydb,t=mytbl alter="ENGINE=InnoDB" execute

MySQL原生Online DDL

1. 历史演进

MySQL在5.6版本中引入了原生Online DDL功能，并在后续版本中不断优化，该功能允许在不中断业务的情况下进行数据定义语言操作，如添加、删除或修改表、索引等。

2. 原理及使用

MySQL原生Online DDL的实现原理如下：

1、根据原表的定义创建临时表。

2、对原表加写锁。

3、对新的临时表进行DDL操作。

4、将原表的数据复制到临时表。

5、释放原表的写锁。

6、删除原表，将临时表重命名为原表名。

在实际应用中，建议根据具体情况调整相关参数，以获得最佳性能和效果，需要注意的是，虽然在线DDL功能强大且灵活，但在使用过程中也需要注意一些问题，如确保对数据库结构的变更计划进行了充分的测试和验证，以避免因操作不当导致的意外问题。

FAQs

Q1: ghost和ptonlineschemachange有何区别？

A1: ghost和ptonlineschemachange都是在线DDL工具，但它们的实现方式和使用场景有所不同，ghost通过读取binlog来实现增量数据的同步，适合大表结构变更；而ptonlineschemachange则通过创建触发器来实现增量数据的同步，适合中小表结构变更，ptonlineschemachange的性能相对较好，但在高并发场景下可能会出现锁争用问题。

Q2: MySQL原生Online DDL有哪些限制？

A2: MySQL原生Online DDL的限制主要包括以下几点：

1、部分DDL语句可能仍然会锁住表或数据库。

2、对于大型数据库或高并发访问的场景，建议在低峰时段进行在线DDL操作，以减少对业务的影响。

3、需要关注操作过程中的日志监控和异常处理，以便及时发现并解决问题。