● 如何正确得给线上表加字段?
1. 问题:怎么给线上表加字段?
工作中最常遇到的问题,怎么给线上频繁使用的大表添加字段? 比如:给下面的用户表(user)添加年龄(age)字段。
ALTER TABLE `user` ADD `age` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '年龄';
如果在线上数据库这样操作,修改表结构的时候,MySQL会自动添加表锁,并且是写锁,会阻塞后续的所有读写请求,造成非常严重的后果,整个服务都有宕机的风险:
2. 线上服务宕机的原因
为什么会出现这种情况呢?
原因是在执行查询语句的时候,MySQL自动加了MDL锁(metadata lock,即元数据锁)。
不行的话,我们可以再执行一下show processlist命令,查看有哪些正在执行的进程:
可以清楚的看到Session2和Session3的语句正在等待MDL锁, Waiting for table metadata lock
。
MDL锁的作用是什么?
为了保证并发操作下数据的一致性。如果一个事务正在执行中,另一个在这时修改了表结构,不但可能导致当前事务出现不可重复读的问题,还有可能连事务都无法提交。
3. 如何优雅的给线上表加字段
从MySQL5.6版本开始增加了Online DDL,作用就是在执行DDL的时候,允许并发执行DML。简单翻译就是修改表结构的时候,也能同时支持并发执行增删查改操作。
从MySQL8.0版本开始又优化了Online DDL,支持快速添加列,可以实现给大表秒级加字段。
具体用法就是在DDL语句后面增加两个参数ALGORITHM和LOCK。比如:
ALTER TABLE `user` ADD `age` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '年龄',
ALGORITHM=Inplace,
LOCK=NONE;
这两个参数分别是干嘛用的?有哪些选项呢?
ALGORITHM可以指定使用哪种算法执行DDL,可选项有:
-
Copy:
拷贝方式,MySQL5.6 之前 DDL 的执行方式,过程就是先创建新表,修改新表结构,把旧表数据复制到新表,删除旧表,重命名新表。执行过程非常耗时,产生大量的磁盘IO和占用CPU,还有使Buffer poll失效,而且需要锁住旧表,性能较差,现在基本很少使用。
-
Inplace:
原地修改,MySQL5.6开始引入的,优点是不会在Server层发生表数据拷贝,过程中允许并发执行DML操作。过程就是先添加MDL写锁,执行初始化操作,然后降级为MDL读锁,执行DDL操作(比较耗时,允许并发执行DML操作),升级为MDL写锁,完成DDL操作。
-
Instant:
快速修改,MySQL8.0开始引入的,可以实现快速给大表添加字段。
性能依次是,Instant > Inplace > Copy。
LOCK可以指定执行过程中,是否加锁,可选项有:
NONE
不加锁,允许DML操作。
SHARED
加读锁,允许读操作,禁止DML操作。
DEFAULT
默认锁模式,在满足DDL操作前提下,默认锁模式会允许尽可能多的读操作和DML操作。
EXCLUSIVE
加写锁,禁止读操作和DML操作。
Online DDL并不是支持所有DDL操作,看一下到底支持哪些操作?
操作 | Instant | Inplace | Rebuilds Table | 允许并发DML | 仅修改元数据 |
---|---|---|---|---|---|
添加列 | Yes | Yes | No | Yes | No |
删除列 | No | Yes | Yes | Yes | No |
重命名列 | No | Yes | No | Yes | Yes |
更改列顺序 | No | Yes | Yes | Yes | No |
设置列默认值 | Yes | Yes | No | Yes | Yes |
更改列数据类型 | No | No | Yes | No | No |
设置VARCHAR列大小 | No | Yes | No | Yes | Yes |
删除列默认值 | Yes | Yes | No | Yes | Yes |
更改自动增量值 | No | Yes | No | Yes | No |
设置列为null | No | Yes | Yes | Yes | No |
设置列not null | No | Yes | Yes | Yes | No |
像最常见的添加列就可以使用Instant,而像删除列、重命名列、更改列数据类型就只能使用Inplace了。