在线更改MySQL表结构工具pt-online-schema-change

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总所周知,数据库最昂贵的操作莫过于DDL操作,因为MySQL在修改表期间会阻塞任何读写操作的,基本上你的业务出于瘫痪状态了。对于庞大的可能历时好几个小时才完成,简直就是个恶梦,没法容忍的操作。

Percona开发了一系列工具Percona Toolkit包,其中有一工具pt-online-schema-change可以在线执行DDL操作,不会阻塞读写操作从而影响业务程序。当然啦,MySQL 5.6也增强了一些在线DDL功能。下面主要是说pt-online-schema-change在线更改表结构。

pt-online-schema-change原理

1、如果存在外键,根据alter-foreign-keys-method参数的值,检测外键相关的表,做相应设置的处理。

2、创建一个新的表,表结构为修改后的数据表,用于从源数据表向新表中导入数据。

3、创建触发器,用于记录从拷贝数据开始之后,对源数据表继续进行数据修改的操作记录下来,用于数据拷贝结束后,执行这些操作,保证数据不会丢失。

4、拷贝数据,从源数据表中拷贝数据到新表中。

5、修改外键相关的子表,根据修改后的数据,修改外键关联的子表。

6、rename源数据表为old表,把新表rename为源表名,并将old表删除。

7、删除触发器。

安装percona toolkit

  1. # wget https://www.percona.com/redir/downloads/percona-release/redhat/percona-release-0.1-3.noarch.rpm  
  2. # rpm -Uvh percona-release-0.1-3.noarch.rpm   
  3. # yum install percona-toolkit  

 

使用方法

  1. pt-online-schema-change [OPTIONS] DSN  

参数列表

  1. –user:  
  2. -u,连接的用户名  
  3.    
  4. –password:  
  5. -p,连接的密码  
  6.    
  7. –database:  
  8. -D,连接的数据库  
  9.    
  10. –port  
  11. -P,连接数据库的端口  
  12.    
  13. –host:  
  14. -h,连接的主机地址  
  15.    
  16. –socket:  
  17. -S,连接的套接字文件  
  18.    
  19. –ask-pass  
  20. 隐式输入连接MySQL的密码  
  21.    
  22. –charset  
  23. 指定修改的字符集  
  24.    
  25. –defaults-file  
  26. -F,读取配置文件  
  27.    
  28. –alter:  
  29. 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:  
  30.     不能用RENAME来重命名表。          
  31.     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。  
  32.     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。  
  33.     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。  
  34.     如:CONSTRAINT `fk_foo` FOREIGN KEY (`foo_id`) REFERENCES `bar` (`foo_id`),需要指定:–alter “DROP FOREIGN KEY _fk_foo”  
  35.    
  36. –alter-foreign-keys-method  
  37. 如何把外键引用到新表?需要特殊处理带有外键约束的表,以保证它们可以应用到新表.当重命名表的时候,外键关系会带到重命名后的表上。  
  38. 该工具有两种方法,可以自动找到子表,并修改约束关系。  
  39.     auto: 在rebuild_constraints和drop_swap两种处理方式中选择一个。  
  40.     rebuild_constraints:使用 ALTER TABLE语句先删除外键约束,然后再添加.如果子表很大的话,会导致长时间的阻塞。  
  41.     drop_swap: 执行FOREIGN_KEY_CHECKS=0,禁止外键约束,删除原表,再重命名新表。这种方式很快,也不会产生阻塞,但是有风险:  
  42.     1, 在删除原表和重命名新表的短时间内,表是不存在的,程序会返回错误。  
  43.     2, 如果重命名表出现错误,也不能回滚了.因为原表已经被删除。  
  44.     none: 类似“drop_swap”的处理方式,但是它不删除原表,并且外键关系会随着重命名转到老表上面。  
  45.    
  46. –[no]check-alter  
  47. 默认yes,语法解析。配合–dry-run 和 –print 一起运行,来检查是否有问题(change column,drop primary key)。  
  48.    
  49. –max-lag  
  50. 默认1s。每个chunk拷贝完成后,会查看所有复制Slave的延迟情况。要是延迟大于该值,则暂停复制数据,直到所有从的滞后小于这个值,使用Seconds_Behind_Master。如果有任何从滞后超过此选项的值,则该工具将睡眠–check-interval指定的时间,再检查。如果从被停止,将会永远等待,直到从开始同步,并且延迟小于该值。如果指定–check-slave-lag,该工具只检查该服务器的延迟,而不是所有服务器。  
  51.    
  52. –check-slave-lag  
  53. 指定一个从库的DSN连接地址,如果从库超过–max-lag参数设置的值,就会暂停操作。  
  54.    
  55. –recursion-method  
  56. 默认是show processlist,发现从的方法,也可以是host,但需要在从上指定report_host,通过show slave hosts来找到,可以指定none来不检查Slave。  
  57. METHOD       USES  
  58. ===========  ==================  
  59. processlist  SHOW PROCESSLIST  
  60. hosts        SHOW SLAVE HOSTS  
  61. dsn=DSN      DSNs from a table  
  62. none         Do not find slaves  
  63. 指定none则表示不在乎从的延迟。  
  64. –check-interval   
  65. 默认是1。–max-lag检查的睡眠时间。   
  66.    
  67. –[no]check-plan   
  68. 默认yes。检查查询执行计划的安全性。  
  69.    
  70. –[no]check-replication-filters   
  71. 默认yes。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。因为如果更新的表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。   
  72.    
  73. –[no]swap-tables   
  74. 默认yes。交换原始表和新表,除非你禁止–[no]drop-old-table。   
  75.    
  76. –[no]drop-triggers   
  77. 默认yes,删除原表上的触发器。 –no-drop-triggers 会强制开启 –no-drop-old-table 即:不删除触发器就会强制不删除原表。   
  78.    
  79. –new-table-name   
  80. 复制创建新表的名称,默认%T_new。   
  81.    
  82. –[no]drop-new-table   
  83. 默认yes。删除新表,如果复制组织表失败。   
  84.    
  85. –[no]drop-old-table   
  86. 默认yes。复制数据完成重命名之后,删除原表。如果有错误则会保留原表。   
  87.    
  88. –max-load   
  89. 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%。   
  90.    
  91. –critical-load   
  92. 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。   
  93.    
  94. –default-engine   
  95. 默认情况下,新的表与原始表是相同的存储引擎,所以如果原来的表使用InnoDB的,那么新表将使用InnoDB的。在涉及复制某些情况下,很可能主从的存储引擎不一样。使用该选项会默认使用默认的存储引擎。   
  96.    
  97. –set-vars   
  98. 设置MySQL变量,多个用逗号分割。默认该工具设置的是: wait_timeout=10000 innodb_lock_wait_timeout=1 lock_wait_timeout=60   
  99.    
  100. –chunk-size-limit  
  101. 当需要复制的块远大于设置的chunk-size大小,就不复制.默认值是4.0,一个没有主键或唯一索引的表,块大小就是不确定的。  
  102.    
  103. –chunk-time  
  104. 在chunk-time执行的时间内,动态调整chunk-size的大小,以适应服务器性能的变化,该参数设置为0,或者指定chunk-size,都可以禁止动态调整。  
  105.    
  106. –chunk-size  
  107. 指定块的大小,默认是1000行,可以添加k,M,G后缀.这个块的大小要尽量与–chunk-time匹配,如果明确指定这个选项,那么每个块就会指定行数的大小.   
  108.    
  109. –[no]check-plan  
  110. 默认yes。为了安全,检查查询的执行计划.默认情况下,这个工具在执行查询之前会先EXPLAIN,以获取一次少量的数据,如果是不好的EXPLAIN,那么会获取一次大量的数据,这个工具会多次执行EXPALIN,如果EXPLAIN不同的结果,那么就会认为这个查询是不安全的。   
  111.    
  112. –statistics  
  113. 打印出内部事件的数目,可以看到复制数据插入的数目。  
  114.    
  115. –dry-run  
  116. 创建和修改新表,但不会创建触发器、复制数据、和替换原表。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。–dry-run与–execute必须指定一个,二者相互排斥。和–print配合最佳。  
  117.    
  118. –execute  
  119. 确定修改表,则指定该参数。真正执行。–dry-run与–execute必须指定一个,二者相互排斥。  
  120.    
  121. –print  
  122. 打印SQL语句到标准输出。指定此选项可以让你看到该工具所执行的语句,和–dry-run配合最佳。  
  123.    
  124. –progress  
  125. 复制数据的时候打印进度报告,二部分组成:第一部分是百分比,第二部分是时间。  
  126.    
  127. –quiet  
  128. -q,不把信息标准输出。  

测试

1、当业务量较大时,修改操作会等待没有数据修改后,执行最后的rename操作。因此,在修改表结构时,应该尽量选择在业务相对空闲时,至少修改表上的数据操作较低时,执行较为妥当。

2、如果对外键表操作时,四种外键操作类型需要根据表的数据量和可靠程度,进行选择。处于可靠性的原因,尽量使用rebuild_constraints类型,如果没有可靠性要求,可以使用auto类型。
3、由于可能存在一定的风险,在操作之前,建议对数据表进行备份,可以使得操作更安全、可靠。

使用该工具的前提是处理的表需要有主键或则唯一索引。当处理有外键的表时,需要加–alter-foreign-keys-method参数,值可以根据情况设置。当是主从环境,不在乎从的延迟,则需要加–recursion-method=none参数。当需要尽可能的对服务产生小的影响,则需要加上–max-load参数。

添加字段

  1. pt-online-schema-change –user=root –password=123456 –host=192.168.200.25  –alter “ADD COLUMN content text” D=aaa,t=tmp_test –no-check-replication-filters –alter-foreign-keys-method=auto –recursion-method=none –print –execute  

删除字段

  1. pt-online-schema-change –user=root –password=123456 –host=192.168.200.25  –alter “DROP COLUMN content ” D=aaa,t=tmp_test –no-check-replication-filters –alter-foreign-keys-method=auto –recursion-method=none –quiet –execute  

 

修改字段

  1. pt-online-schema-change –user=root –password=123456 –host=192.168.200.25  –alter “MODIFY COLUMN age TINYINT NOT NULL DEFAULT 0″ D=aaa,t=tmp_test –no-check-replication-filters –alter-foreign-keys-method=auto –recursion-method=none –quiet –execute  

字段改名

  1. pt-online-schema-change –user=root –password=123456 –host=192.168.200.25  –alter “CHANGE COLUMN age address varchar(30)” D=aaa,t=tmp_test –no-check-alter –no-check-replication-filters –alter-foreign-keys-method=auto –recursion-method=none –quiet –execut  

增加索引

  1. pt-online-schema-change –user=root –password=123456 –host=192.168.200.25  –alter “ADD INDEX idx_address(address)” D=aaa,t=tmp_test –no-check-alter –no-check-replication-filters –alter-foreign-keys-method=auto –recursion-method=none –print –execute  

 

删除索引

  1. pt-online-schema-change –user=root –password=123456 –host=192.168.200.25  –alter “DROP INDEX idx_address” D=aaa,t=tmp_test –no-check-alter –no-check-replication-filters –alter-foreign-keys-method=auto –recursion-method=none –print –execute  


工具蛮简单的,多看看帮助文档,多操作操作就会了

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