如何使用MySQL Online DDL工具来管理数据库结构变更？

MySQL Online DDL工具使用详解

MySQL数据库在执行数据定义语言（DDL）操作时，如添加、修改或删除表结构，可能会对正在运行的数据库服务造成中断，为了避免这种情况，MySQL引入了Online DDL功能，允许在不阻塞数据库服务的情况下进行DDL操作，本文将详细介绍几种常用的MySQL Online DDL工具及其使用方法。

ghost

介绍

ghost是由GitHub开发的一款在线DDL工具，通过读取二进制日志（binlog）来实现增量数据的同步，从而降低主库的负载。

原理

1、创建影子表：根据原表结构创建一个新表，称为影子表。

2、应用DDL操作：在新表上执行DDL操作。

3、读取binlog：通过BinLog Streamer从主库或备库上读取binlog，并将增量数据应用到影子表。

4、全量数据复制：将原表的全量数据复制到影子表。

5、重命名表：将影子表重命名为原表名，完成DDL操作。

6、删除旧表：删除被改名后的原表。

优缺点

优点：

通过读取binlog实现增量数据同步，降低了主库的负载，异步执行，减少了对业务高峰期的影响。

缺点：

由于读取binlog是单线程的，增量同步效率较低，需要较多的人工介入和命令行操作。

使用示例

创建影子表并执行DDL操作
ghost create host=hostname port=3306 user=username password=password ddl="ALTER TABLE table_name ADD COLUMN new_column INT;"
开始执行DDL操作
ghost host=hostname port=3306 user=username password=password ddl="ALTER TABLE table_name ADD COLUMN new_column INT;"

ptonlineschemachange

介绍

ptonlineschemachange是由Percona公司开发的一款在线DDL工具，通过触发器实现增量数据的同步。

原理

1、创建影子表：根据原表结构创建一个新表，称为影子表。

2、应用DDL操作：在新表上执行DDL操作。

3、创建触发器：在原表上创建INSERT、UPDATE、DELETE触发器，将增量数据写入到影子表中。

4、全量数据复制：将原表的全量数据复制到影子表。

5、重命名表：将影子表重命名为原表名，完成DDL操作。

6、删除旧表：删除被改名后的原表和触发器。

优缺点

优点：

通过触发器实现增量数据同步，性能较好，支持多种DDL操作。

缺点：

触发器会增加数据库的开销，尤其是在高并发环境下，如果需要暂停DDL操作，需要从头开始。

使用示例

安装Percona Toolkit
yum install perconatoolkit y
执行DDL操作
ptonlineschemachange alter="ENGINE=InnoDB" execute D=database_name,t=table_name criticalload Threads_running=50 maxload Threads_running=100 dryrun

MySQL原生Online DDL

介绍

MySQL从5.6版本开始引入了Online DDL功能，可以在不阻塞DML操作的情况下执行DDL操作。

原理

1、准备阶段：获取MDL排他写锁，进行一系列准备工作。

2、执行阶段：将MDL排他写锁降级为MDL共享读锁，执行真正的DDL操作。

3、提交阶段：将MDL共享读锁升级为MDL排他写锁，完成DDL操作，释放MDL锁。

优缺点

优点：

内置于MySQL中，无需额外安装工具，支持多种DDL操作。

缺点：

某些DDL操作仍然会锁表，影响业务的可用性，部分操作需要重建表，增加了额外的开销。

使用示例

添加新列
ALTER TABLE table_name ADD COLUMN new_column INT, ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;
修改列类型
ALTER TABLE table_name MODIFY COLUMN existing_column VARCHAR(255), ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;

常见问题及解答FAQs：

1、问题一：为什么ghost比基于触发器的Online DDL工具更适合高并发环境？

答案：基于触发器的Online DDL工具在源表上增加触发器，这些触发器会影响主库的性能，尤其是在高并发环境下，而ghost通过读取binlog来实现增量数据同步，不会增加额外的数据库开销，因此在高并发环境下更为适合。

2、问题二：MySQL原生Online DDL与第三方工具相比有何优劣？

答案：MySQL原生Online DDL内置于MySQL中，无需额外安装工具，支持多种DDL操作，但其某些操作仍会锁表，影响业务的可用性，而第三方工具如ghost和ptosc提供了更多的灵活性和优化，但配置和使用相对复杂，需要更多的人工介入。

具体的操作步骤可能会因MySQL Workbench的版本而有所不同，以上信息仅供参考。