mysql大表在不停机的情况下增加字段该怎么处理

MySQL中给一张千万甚至更大量级的表添加字段一直是比较头疼的问题,遇到此情况通常该如果处理?本文通过常见的三种场景进行案例说明。

1、 环境准备

数据库版本: 5.7.25-28(Percona 分支)

服务器配置:  3台centos 7虚拟机,配置均为2CPU  2G内存

数据库架构: 1主2从的MHA架构(为了方便主从切换场景的演示,如开启GTID,则两节点即可),关于MHA搭建可参考此文 MySQL高可用之MHA集群部署

准备测试表:  创建一张2kw记录的表,快速创建的方法可以参考快速创建连续数

本次对存储过程稍作修改,多添加几个字段,存储过程如下:

DELIMITER $$
CREATE  PROCEDURE `sp_createNum`(cnt INT )
BEGIN
    DECLARE i INT  DEFAULT 1;
    DROP TABLE  if exists  tb_add_columns;
    CREATE TABLE if not exists tb_add_columns(id int primary key,col1 int,col2 varchar(32));
    INSERT INTO tb_add_columns(id,col1,col2) SELECT i  as id ,i%7 as col1,md5(i) as col2;
    
    WHILE i < cnt DO
      BEGIN
        INSERT INTO tb_add_columns(id,col1,col2) SELECT id + i   as id ,( id + i) %7 as col1,md5( id + i) as col2  FROM tb_add_columns WHERE id <=cnt - i ;
        SET i = i*2;
      END;
    END WHILE;
END$$
DELIMITER ;

调用存储过程,完成测试表及测试数据的创建。

mysql> call sp_createNum(20000000);

 2.  直接添加字段

使用场景: 在系统不繁忙或者该表访问不多的情况下,如符合ONLINE DDL的情况下,可以直接添加。

模拟场景: 创建一个测试脚本,每10s访问该表随机一条记录,然后给该表添加字段

访问脚本如下

#!/bin/bash
# gjc

for i in  {1..1000000000}                    # 访问次数1000000000,按需调整即可
do
    id=$RANDOM                          #生成随机数    
    mysql -uroot -p'123456' --socket=/data/mysql3306/tmp/mysql.sock  -e "select  a.*,now() from  testdb.tb_add_columns a where id = "$id     # 访问数据
    sleep 10                            #  暂停10s
done

运行脚本

sh  test.sh

 给表添加字段

mysql> alter table  testdb.tb_add_columns add col3 int;

  此时,访问正常。

 附ONLINE DDL的场景如下,建议DBA们必须弄清楚

(图片转载于https://blog.csdn.net/finalkof1983/article/details/88355314)

 

 (图片转载于https://blog.csdn.net/finalkof1983/article/details/88355314)

3.   使用工具在线添加

虽然Online DDL添加字段时,表依旧可以读写,但是生产环境使用场景中对大表操作使用最多的还是使用工具pt-osc或gh-ost添加。

本文主要介绍 pt-osc(pt-online-schema-change) 来添加字段,该命令是Percona Toolkit工具中的使用频率最高的一种

关于Percona Toolkit的安装及主要使用可以参考  五分钟学会Percona Toolkit 安装及使用

添加字段

root@mha1 ~]# pt-online-schema-change --alter "ADD COLUMN  col4  int" h=localhost,P=3306,p=123456,u=root,D=testdb,t=tb_add_columns,S=/data/mysql3306/tmp/mysql.sock  --charset=utf8mb4 --execute

主要过程如下:

1> Cannot connect to A=utf8mb4,P=3306,S=/data/mysql3306/tmp/mysql.sock,h=192.168.28.132,p=...,u=root
1> Cannot connect to A=utf8mb4,P=3306,S=/data/mysql3306/tmp/mysql.sock,h=192.168.28.131,p=...,u=root
No slaves found.  See --recursion-method if host mha1 has slaves.  #  因为使用的是socket方式连接数据库 且未配置root远程连接账号,所以会有此提示

# A software update is available:
Operation, tries, wait:
  analyze_table, 10, 1                                     
  copy_rows, 10, 0.25                                       
  create_triggers, 10, 1                      
  drop_triggers, 10, 1
  swap_tables, 10, 1
  update_foreign_keys, 10, 1
Altering `testdb`.`tb_add_columns`...
Creating new table...                                     #  创建中间表,表名为"_原表名_new"
Created new table testdb._tb_add_columns_new OK.           
Altering new table...                                     #  修改表,也就是在新表上添加字段,因新表无数据,因此很快加完
Altered `testdb`.`_tb_add_columns_new` OK.                  
2020-06-20T12:23:43 Creating triggers...                  #  创建触发器,用于在原表拷贝到新表的过程中原表有数据的变动(新增、修改、删除)时,也会自动同步至新表中
2020-06-20T12:23:43 Created triggers OK.
2020-06-20T12:23:43 Copying approximately 19920500 rows... # 拷贝数据,数据库量是统计信息里的,不准确
Copying `testdb`.`tb_add_columns`:  11% 03:50 remain       #  分批拷贝数据(根据表的size切分每批拷贝多少数据),拷贝过程中可以用show processlist看到对应的sql
Copying `testdb`.`tb_add_columns`:  22% 03:22 remain
Copying `testdb`.`tb_add_columns`:  32% 03:10 remain
Copying `testdb`.`tb_add_columns`:  42% 02:45 remain
Copying `testdb`.`tb_add_columns`:  51% 02:21 remain
Copying `testdb`.`tb_add_columns`:  62% 01:48 remain
Copying `testdb`.`tb_add_columns`:  72% 01:21 remain
Copying `testdb`.`tb_add_columns`:  81% 00:53 remain
Copying `testdb`.`tb_add_columns`:  91% 00:24 remain
2020-06-20T12:28:40 Copied rows OK.                       # 拷贝数据完成
2020-06-20T12:28:40 Analyzing new table...                # 优化新表
2020-06-20T12:28:40 Swapping tables...                    # 交换表名,将原表改为"_原表名_old",然后把新表表名改为原表名
2020-06-20T12:28:41 Swapped original and new tables OK.    
2020-06-20T12:28:41 Dropping old table...                 #  删除旧表(也可以添加参数不删除旧表)
2020-06-20T12:28:41 Dropped old table `testdb`.`_tb_add_columns_old` OK.
2020-06-20T12:28:41 Dropping triggers...                  # 删除触发器
2020-06-20T12:28:41 Dropped triggers OK.
Successfully altered `testdb`.`tb_add_columns`.            # 完成

修改过程中,读写均不受影响,大家可以写个程序包含读写的

注:  无论是直接添加字段还是用pt-osc添加字段,首先都得拿到该表的元数据锁,然后才能添加(包括pt-osc在创建触发器和最后交换表名时都涉及),因此,如果一张表是热表,读写特别频繁或者添加时被其他会话占用,则无法添加。

例如: 锁住一条记录

用pt-osc添加字段,会发现一直卡在创建触发器那一步

 此时查看对应的SQL正在等待获取元数据锁

换成直接添加也一样,例如

 当达到锁等待后将会报错放弃添加字段

mysql> alter table  testdb.tb_add_columns add col5 int;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

对于此情况,需等待系统不繁忙情况下添加,或者使用后续的在从库创建再进行主从切换

4  先在从库修改,再进行主从切换

使用场景: 如果遇到上例中一张表数据量大且是热表(读写特别频繁),则可以考虑先在从库添加,再进行主从切换,切换后再将其他几个节点上添加字段。

先在从库添加(本文在备选节点添加)

mysql> alter table  testdb.tb_add_columns add col5 int;
Query OK, 0 rows affected (1 min 1.91 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

进行主从切换

使用MHA脚本进行在线切换

masterha_master_switch  --conf=/etc/masterha/app1.conf --master_state=alive  --orig_master_is_new_slave --new_master_host=192.168.28.131  --new_master_port=3306

切换完成后再对其他节点添加字段

/* 原主库上添加192.168.28.128  */
mysql>  alter table  testdb.tb_add_columns add col5 int;
Query OK, 0 rows affected (1 min 8.36 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

/* 另一个从库上添加192.168.28.132  */
mysql>  alter table  testdb.tb_add_columns add col5 int;
Query OK, 0 rows affected (1 min 8.64 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

这样就完成了字段添加。

5.  小结

生产环境MySQL添加或修改字段主要通过如下三种方式进行,实际使用中还有很多注意事项,大家要多多总结。

  • 直接添加

如果该表读写不频繁,数据量较小(通常1G以内或百万以内),直接添加即可(可以了解一下online ddl的知识)

  •  使用pt_osc添加

如果表较大 但是读写不是太大,且想尽量不影响原表的读写,可以用percona tools进行添加,相当于新建一张添加了字段的新表,再降原表的数据复制到新表中,复制历史数据期间的数据也会同步至新表,最后删除原表,将新表重命名为原表表名,实现字段添加

  •  先在从库添加 再进行主从切换

如果一张表数据量大且是热表(读写特别频繁),则可以考虑先在从库添加,再进行主从切换,切换后再将其他几个节点上添加字段

 

 

 

 
posted @ 2020-06-20 13:16  懂点IT的耿小厨  阅读(...)  评论(...编辑  收藏
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