MySQL在线DDL工具pt-online-schema-change

た入场券 2022-08-19 08:19 184阅读 0赞

*  mysql5.6中虽然引进了online DDL的功能，但是因为支持不够全面而且部分操作还是会阻塞DML语句，所以OSC还是相当有必要的
 *  mysql online DDL原理：http://blog.csdn.net/hubo890224/article/details/50465818
 *  原理  
    pt-online-schema-change模拟了MySQL内部alter table的方式，但是其操作所更新的是复制表，所以原表不会被锁住。其原理我们通过示例进行解读：
    
    shell> pt-online-schema-change –nocheck-replication-filters –recursion-method=none –alter “add newcol int” h=192.168.10.118,P=3306,u=sup,p=xxxx,D=dbteamdb,t=user –alter-foreign-keys-method rebuild\_constraints –print –statistics –execute  
    Operation, tries, wait:  
    copy\_rows, 10, 0.25  
    create\_triggers, 10, 1  
    drop\_triggers, 10, 1  
    swap\_tables, 10, 1  
    update\_foreign\_keys, 10, 1  
    Child tables:  
    \`dbteamdb\`.\`user\_privs\` (approx. 1 rows)  
    Will use the rebuild\_constraints method to update foreign keys.  
    Altering \`dbteamdb\`.\`user\`…  
    Creating new table…
    
      
    \#步骤1，创建空表，其命名规则是\_+原表名+\_new
    
      
    CREATE TABLE \`dbteamdb\`.\`\_user\_new\` (  
      \`id\` int(10) unsigned NOT NULL AUTO\_INCREMENT,  
      \`host\` varchar(20) COLLATE utf8\_bin NOT NULL,  
      \`eng\_name\` varchar(20) COLLATE utf8\_bin NOT NULL,  
      \`chn\_name\` varchar(20) COLLATE utf8\_bin NOT NULL,  
      \`create\_time\` datetime NOT NULL,  
      \`update\_time\` datetime NOT NULL,  
      \`status\` tinyint(3) unsigned NOT NULL,  
      PRIMARY KEY (\`id\`),  
      UNIQUE KEY \`uk\_user\_\_host\` (\`host\`)  
    ) ENGINE=InnoDB AUTO\_INCREMENT=48 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8\_bin  
    Created new table dbteamdb.\_user\_new OK.  
    Altering new table…
    
      
    \#步骤2，根据语句更新新表结构  
    ALTER TABLE \`dbteamdb\`.\`\_user\_new\` add newcol int  
    Altered \`dbteamdb\`.\`\_user\_new\` OK.  
    Creating triggers…
    
      
    \#步骤3，在原表上创建触发器，以便后续原表上的操作同步到新表
    
      
    CREATE TRIGGER \`pt\_osc\_dbteamdb\_user\_del\` AFTER DELETE ON \`dbteamdb\`.\`user\` FOR EACH ROW DELETE IGNORE FROM \`dbteamdb\`.\`\_user\_new\` WHERE \`dbteamdb\`.\`\_user\_new\`.\`id\` <=> OLD.\`id\`  
    CREATE TRIGGER \`pt\_osc\_dbteamdb\_user\_upd\` AFTER UPDATE ON \`dbteamdb\`.\`user\` FOR EACH ROW REPLACE INTO \`dbteamdb\`.\`\_user\_new\` (\`id\`, \`host\`, \`eng\_name\`, \`chn\_name\`, \`create\_time\`, \`update\_time\`, \`status\`) VALUES (NEW.\`id\`, NEW.\`host\`, NEW.\`eng\_name\`, NEW.\`chn\_name\`, NEW.\`create\_time\`, NEW.\`update\_time\`, NEW.\`status\`)  
    CREATE TRIGGER \`pt\_osc\_dbteamdb\_user\_ins\` AFTER INSERT ON \`dbteamdb\`.\`user\` FOR EACH ROW REPLACE INTO \`dbteamdb\`.\`\_user\_new\` (\`id\`, \`host\`, \`eng\_name\`, \`chn\_name\`, \`create\_time\`, \`update\_time\`, \`status\`) VALUES (NEW.\`id\`, NEW.\`host\`, NEW.\`eng\_name\`, NEW.\`chn\_name\`, NEW.\`create\_time\`, NEW.\`update\_time\`, NEW.\`status\`)  
    Created triggers OK.  
    Copying approximately 44 rows…
    
      
    \#步骤4，拷贝原表数据到新表，数据量大时会根据主键进行分段chunk插入
    
      
    INSERT LOW\_PRIORITY IGNORE INTO \`dbteamdb\`.\`\_user\_new\` (\`id\`, \`host\`, \`eng\_name\`, \`chn\_name\`, \`create\_time\`, \`update\_time\`, \`status\`) SELECT \`id\`, \`host\`, \`eng\_name\`, \`chn\_name\`, \`create\_time\`, \`update\_time\`, \`status\` FROM \`dbteamdb\`.\`user\` LOCK IN SHARE MODE /\*pt-online-schema-change 9378 copy table\*/  
    Copied rows OK.  
    Swapping tables…
    
      
    \#步骤5，拷贝完成后，移走原表，用新表代替(RENAME TABLE)。其通过一个RENAME TABLE同时处理两个表，实现原子操作。
    
      
    RENAME TABLE \`dbteamdb\`.\`user\` TO \`dbteamdb\`.\`\_user\_old\`, \`dbteamdb\`.\`\_user\_new\` TO \`dbteamdb\`.\`user\`  
    Swapped original and new tables OK.  
    Rebuilding foreign key constraints…
    
      
    \#如果更新的表是被子表外键引用的父表，那么需要相应的更新子表的外键指向。具体见下文”外键的影响”。  
    ALTER TABLE \`dbteamdb\`.\`user\_privs\` DROP FOREIGN KEY \`fk\_user\_privs\_\_user\_id\`, ADD CONSTRAINT \`\_fk\_user\_privs\_\_user\_id\` FOREIGN KEY (\`user\_id\`) REFERENCES \`dbteamdb\`.\`user\` (\`id\`)  
    Rebuilt foreign key constraints OK.
    
      
    \#最后清除临时生成的表、触发器。默认情况下会删除原表（此时是已经重命名过的\_user\_old）。
    
      
    Dropping old table…  
    DROP TABLE IF EXISTS \`dbteamdb\`.\`\_user\_old\`  
    Dropped old table \`dbteamdb\`.\`\_user\_old\` OK.  
    Dropping triggers…  
    DROP TRIGGER IF EXISTS \`dbteamdb\`.\`pt\_osc\_dbteamdb\_user\_del\`;  
    DROP TRIGGER IF EXISTS \`dbteamdb\`.\`pt\_osc\_dbteamdb\_user\_upd\`;  
    DROP TRIGGER IF EXISTS \`dbteamdb\`.\`pt\_osc\_dbteamdb\_user\_ins\`;  
    Dropped triggers OK.  
    \# Event              Count  
    \# ================== =====  
    \# INSERT                 1  
    \# rebuilt\_constraint     1  
    Successfully altered \`dbteamdb\`.\`user\`.
    
    注意：如果原表上已经有触发器，那么将无法使用本工具！
    
    性能  
    数据的拷贝是基于小块(根据chunk-time参数指定)进行的，而且根据主键或者索引进行选择，所以对整体服务器性能影响较小。
    
    相关选项：
    
    –chunk-time <float> 默认0.5。根据每秒拷贝的记录数，动态调整每次chunk size，以便压力变化时能够开始适应，使得每次拷贝消耗这里的指定长时间。  
    而且，如果检测到服务器压力大，则会暂停或者退出，详见–max-load和–critical-load选项。
    
    安全  
    有诸多措施来保障安全使用该工具：
    
    只有指定了–execute才会真正执行  
    如果工具检测到服务器选项中有任何复制相关的筛选，如指定binlog\_ignore\_db和replicate\_do\_db此类。发现有这样的筛选，工具会报错且退出。其原因是，如果更新的表Master上存在，而Slave上不存在，会导致复制的失败。使用–no-check-replication-filters选项来禁用该检查。  
    如果复制环境中，有延迟，会暂停数据拷贝动作，详见–max-laq选项。  
    默认设置了–lock-wait-timeout为1秒，这样如果有锁等待，尽量自己先退出，不干扰其他事务。详见–lock-wait-timeout  
    如果被外键引用，工具不会执行操作，除非指定–alter-foreign-keys-method选项。  
    外键的影响(外键相关基本只涉及到InnoDB引擎)  
    外键使得以上操作变得更加复杂，如果有外键引用到要变更的表，那么就无法自动RENAME，因为外键还是引用到老表。工具必须更新外键引用到新表。其提供两种方式来实现这个功能(–alter-foreign-keys-method)。
    
    相关选项：
    
    –alter-foreign-keys-method “<string>”  设定该表被外键引用时该如何处理。因为涉及到RENAME，而引用它的表会跟随它，而不会自动切换到新表，所以需要将外键切到新表。可选值：  
    rebuild\_constraints 使用ALTER TABLE将删除重建引用到更新表的子表的相应外键。但是如果子表很大的话，就不合适了。
    
      
    drop\_swap 禁用外键检测(foreign\_key\_checks=0)，然后在新表替代旧表前，直接drop掉新表，这与默认的方式不同。默认情况下，使用RENAME TABLE操作两张表，是原子操作，对于客户端来说是透明的；而启用这个选项，是先DROP老表，然后RENAME TABLE将新表重命名为老表，这种情况下，由于不是原子操作，在两个操作的间隙表就不存在了，会导致针对该表的操作错误！而且，如果RENAME操作失败，那么也无法回滚！  
    auto 自动选择。其倾向于使用rebuild\_constraints，如果预估子表的更新时间小于–chunk-time则选择rebuild\_constraints，反之则选drop\_swap。
    
      
    none 会对原表RENAME成\_TAB\_old，然后set foreign\_key\_checks=0，再drop \_TAB\_old。这样就会导致子表依赖的父表被删除！这样后续需要DBA参与处理。  
    外键还有一个问题，就是新建表的外键名称和旧表的外键名称重复，工具保证最终表与原表有同样的外键和索引，但是名称可能会稍有不同，会添加前缀下划线。
    
    输出  
    本工具会活动信息输出到标准输出STDOUT。在数据拷贝阶段，会打印–progress报告到STDERR。指定–print可以得到额外的信息。如果指定–statistics，会进一步打印出内部事件的数目。
    
    其他选项说明  
    –max-laq <time> 默认为1s。每个chunk拷贝完成后，这个工具会查看所有复制Slave的延迟情况。其方式是连接到Slave，检查其Seconds\_Behind\_Master。如果有一个Slave延迟超过max-lag，则工具会睡眠–check-interval秒然后再检查。至于如何查询所有Slave，则根据–recursion-method（默认通过show processlist，可以指定none来不检查Slave）。
    
      
    –max-load <array> 默认为Threads\_running=25。每个chunk拷贝完后，会检查SHOW GLOBAL STATUS的内容，检查指标是否超过了指定的阈值。如果超过，则先暂停。这里可以用逗号分隔，指定多个条件，每个条件格式： status指标=MAX\_VALUE或者status指标:MAX\_VALUE。如果不指定MAX\_VALUE，那么工具会这只其为当前值的120%。
    
      
    –critical-load  <array> 默认为Threads\_running=50。用法基本与–max-load类似，如果不指定MAX\_VALUE，那么工具会这只其为当前值的200%。如果超过指定值，则工具直接退出，而不是暂停。
    
      
    –lock-wait-timeout <整型> 默认为1，即会话innodb\_lock\_wait\_timeout的值为1秒。这个选项只针对InnoDB引擎。
    
      
    –alter <string> 结构变更语句，不需要alter table关键字。可以指定多个更改，用逗号分隔。如下场景，需要注意：  
    不能用RENAME来重命名表。        \* 列不能通过先删除，再添加的方式进行重命名，不会将数据拷贝到新列。  
    如果加入的列非空而且没有默认值，则工具会失败。即其不会为你设置一个默认值，必须显示指定。  
    删除外键(drop foreign key constrain\_name)时，需要指定名称\_constraint\_name，而不是原始的constraint\_name。  
    –dry-run 并不真正执行，可以看到生成的执行语句，了解其执行步骤与细节  
    –execute 真正执行。–dry-run与–execute必须指定一个  
    –\[no\]drop-old-table   删除RENAME后的原表。默认是yes。
    
      
    典型用法
    
      
    1）添加一列，并不真正执行  
    pt-online-schema-change –alter “add column c1 int” D=mydb,t=mytable –dry-run
    
    2）更新存储引擎为InnoDB，不删除原表  
    pt-online-schema-change –alter “ENGINE=InnoDB” –no-drop-old-table –print –statistics –execute D=mydb,t=mytable –execute
    
    3）复制环境下，忽略日志筛选和Slave复制延迟，删除表字段  
    pt-online-schema-change –no-check-replication-filters –recursion-method=none –alter “drop company\_type,drop channel\_code” h=192.168.10.14,P=3370,u=user1,p=pass1,D=db1,t=table1 –print –statistics –execute
    
    4）更新被子表引用到的父表  
    pt-online-schema-change –alter “add newcol int” h=192.168.10.14,P=3370,u=user1,p=pass1,D=db1,t=table1 –alter-foreign-keys-method auto –print –statistics –execute
    
    5）在我们的双主复制环境中，设定了忽略mysql库的复制，不是很在乎复制的延迟，有时有外键影响，希望尽量保留原表数据，必要时自行删除。  
    pt-online-schema-change –no-check-replication-filters –recursion-method=none –alter “drop newcol” h=192.168.10.14,P=3370,u=user1,p=pass1,D=db1,t=table1 –alter-foreign-keys-method auto –no-drop-old-table –print –statistics –execute