本文介绍如何使用MySQL 5.6的新特性Online DDL。

RDS MySQL 5.6支持Online DDL特性。

Online DDL（在线DDL）功能允许在表上执行DDL的操作（例如创建索引）的同时不阻塞并发的DML操作和查询（select）操作。

说明 从低版本（例如 RDS MySQL 5.5）升级到 RDS MySQL 5.6，第一次执行 DDL 时有可能会因为表数据的文件格式仍旧是 5.5 版本而不支持 Online DDL 特性。这种情况可以通过执行以下命令来转换： 
alter table <表名> engine=innodb;

更多版本特性请参见AliSQL 小版本Release Notes。

Online DDL的限制

操作 是否支持Inplace方式 是否需要Copy Table 是否允许并发DML 是否允许并发查询 备注
创建普通索引 支持 不需要 允许 允许 -
创建全文索引 支持 不需要 不允许 允许 第一个全文索引需要通过Copy Table的方式创建；其后的全文索引可以通过Inplace方式创建。
删除索引 支持 不需要 允许 允许 仅修改表元数据metadata。
优化表 支持 需要 允许 允许 如果表上创建有全文索引，则不支持algorithm=inplace选项。
设置列默认值 支持 不需要 允许 允许 仅修改表云数据metadata。
修改自增列值 支持 不需要 允许 允许 仅修改表元数据metadata。
添加外键约束 支持 不需要 允许 允许 set foreign_key_checks=0; 来关闭 foreign_key_checks，避免拷贝表。
删除外键约束 支持 不需要 允许 允许 foreign_key_checks选项开启或者关闭都可以。
重命名列 支持 不需要 允许 允许 如果仅仅修改字段名称，而不要修改字段类型，是支持并发DML操作的。
添加列 支持 需要 允许 允许

在添加auto_increment自增列时，是不允许并发 DML 操作的。

尽管支持Algorithm=INPLACE ，但因为数据实质上需要重新组织，因此操作的开销高昂。
删除列 支持 需要 允许 允许 尽管支持Algorithm=INPLACE ，但因为数据实质上需要重新组织，因此操作的开销高昂。
修改各列顺序 支持 需要 允许 允许 尽管支持Algorithm=INPLACE ，但因为数据实质上需要重新组织，因此操作的开销高昂。
修改Row_Format属性 支持 需要 允许 允许 尽管支持Algorithm=INPLACE ，但因为数据实质上需要重新组织，因此操作的开销高昂。
修改Key_Block_Size属性 支持 需要 允许 允许 尽管支持Algorithm=INPLACE ，但因为数据实质上需要重新组织，因此操作的开销高昂。
设置列为空值Null 支持 需要 允许 允许 尽管支持Algorithm=INPLACE ，但因为数据实质上需要重新组织，因此操作的开销高昂。
设置列不为空值NOT Null 支持 需要 允许 允许

该操作需要将SQL_MODE 参数设置为STRICT_ALL_TABLES或STRICT_TRANS_TABLES才能成功。如果列值中包含空值（NULL），则该DDL 操作会失败。

尽管支持Algorithm=INPLACE ，但因为数据实质上需要重新组织，因此操作的开销高昂。
修改列的数据类型 不支持 需要 不允许 允许 -
添加主键 支持 需要 允许 允许

尽管支持Algorithm=INPLACE ，但因为数据实质上需要重新组织，因此操作的开销高昂。

如果涉及的列需要转换为NOT NULL，则不支持Algorithm=INPLACE。
删除主键并添加新主键 支持 需要 允许 允许

仅当在同一个Alter Table语句中（删除主键的DDL语句）添加新主键才支持Algorithm=INPLACE。

因为数据实质上需要重新组织，因此操作的开销高昂。
删除主键 不支持 需要 不允许 允许 -
Convert character set 不支持 需要 不允许 允许 如果新的字符集编码不同，需要重建表。
Specify character set 不支持 需要 不允许 允许 如果新的字符集编码不同，需要重建表。
带force选项重建表 支持 需要 允许 允许 如果表上有全文索引，则不支持Algorithm=Inplace选项。

重建表

alter table ... engine=innodb

 支持 需要 允许 允许 如果表上有全文索引，则不支持Algorithm=Inplace选项。

设置表的 persistent statistics

 支持 不需要 允许 允许 仅修改表的元数据metadata。
  • 是否支持Inplace方式：对应DDL语句的Algorithm选项，通过Inplace方式执行DDL。相比Copy Table的方式，可以减少空间和I/O消耗。
  • 是否需要Copy Table：对应DDL语句的Algorithm选项，通过Copy Table的方式执行DDL。DDL执行期间会占用更大的磁盘空间和消耗更多的I/O。
  • 是否允许并发DML：对应DDL语句的Lock选项，DDL执行期间是否支持并发DML操作。
  • 是否允许并发查询：DDL语句执行期间是否支持并发查询操作（通常都是支持的）。
  • MySQL官方文档请参见Online DDL 概览。
  • DDL操作执行时需要修改表的元数据（metadata），有可能会遇到等待表元数据锁的情况（waiting for table metadata lock），该情况的处理方式请参见解决MDL锁导致无法操作数据库的问题。
  • Inplace和Copy Table是相反的2种处理方式；但即使DDL支持Inplace选项，某些操作在整个执行过程中也会部分涉及到Copy Table，例如上表中的添加列操作。

Online DDL选项建议

  • Algorithm=Inplace ：为了避免Copy Table导致的实例性能问题（空间、I/O问题），建议在DDL中包含该选项。如果DDL操作不支持Algorithm=Inplace方式，DDL操作会立刻返回错误。 
    alter table area_bak algorithm=inplace, modify father text;

ERROR 1846 (0A000): ALGORITHM=INPLACE is not supported. Reason: Cannot change column type INPLACE. Try ALGORITHM=COPY.
  • Lock=None ：为了在DDL操作过程中不影响业务DML 操作，建议在DDL中包含该选项。如果DDL操作不支持Lock=None （允许并行DML操作）选项，DDL操作会立刻返回错误。 
    alter table area ALGORITHM=copy, lock=none,CONVERT TO CHARACTER SET utf8mb4;

ERROR 1846 (0A000): LOCK=NONE is not supported. Reason: COPY algorithm requires a lock. Try LOCK=SHARED.

默认情况下RDS MySQL会尽量使用algorithm=inplace以及lock=none来进行DDL操作，因此默认可以不指定这两个选项。但如果担心DDL操作对系统负载有影响或阻塞对目标表的DML操作，建议使用algorithm=inplace或lock=none选项来操作，这样如果系统对某一个选项不支持，会立刻返回错误，避免影响业务。

示例

alter table area algorithm=inplace, lock=none, add index idx_fa (father);
说明 所有的DDL操作均建议在业务低峰期进行，避免对业务产生影响。

对不支持Online DDL的操作（例如RDS MySQL 5.5），可以考虑通过Percona的Schema Online Change工具来操作。

Alter Table语法请参见ALTER TABLE Syntax。

异常处理

在对某些大表的Online DDL过程中，有时会碰到下面的错误：

alter table rd_order_rec add index idx_cr_time_detail (cr_time,detail);

ERROR 1799(HY000): Creating index 'idx_cr_time_detail' required more than 'innodb_online_alter_log_max_size' bytes of modification log. Please try again.

原因

在进行Online DDL（不阻塞并发DML） 的过程中，每个被修改的表或者创建的索引都会使用一个临时日志来保存 DDL过程中并发DML操作的记录。该临时日志文件的大小可以根据需要从参数innodb_sort_buffer_size指定的大小扩展到参数nnodb_online_alter_log_max_size指定的大小。

如果有临时日志文件大小超过上限，则该DDL语句返回失败并且所有没有提交的并发DML操作会被回滚。因此增加 innodb_online_alter_log_max_size参数的大小可以允许DDL过程中更多的并发DML操作，但是较大的值也会使在DDL操作末尾阶段的锁定表应用日志中的数据的过程持续更长的时间。

解决方法

针对MySQL 5.6/5.7，可以在控制台修改innodb_online_alter_log_max_size参数值，详细步骤请参见 设置实例参数。