MySQL在线DDL工具 gh-ost的原理解析

简介

gh-ost是一个基于Percona OSC 原理的 MySQL online DDL 工具，它可以在线帮助MySQL用户快速升级表结构、移动数据，同时避免关闭业务及长时间占用MySQL资源等问题。此外，gh-ost的操作具有可回滚性，可以很方便的撤销变更操作。

原理

基本原理

gh-ost的原理与 Facebook 的 online schema change 工具有很多相似之处，大体上分为两个阶段：迁移阶段和同步阶段。

迁移阶段通过创建一个 gh-ost 的数据表 gh-ost，并通过拷贝原表数据创建一个新表 gh-ost<suffix>（suffix由当前时间戳和随机字符串组成），在新表中添加要修改的字段和索引，删除原表中的相应的字段和索引。
同步阶段通过 MySQL 的 Trigger 和 Binlog，将原表中的所有操作记录到 gh-ost 表中，然后通过 DML 语句（增、删、改语句）将这些操作同步到新表。

示例

下面我们看两个使用gh-ost更改表结构的示例：

示例1：增加字段

比如原有表结构如下：

-- 表结构
CREATE TABLE `test` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(20) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB;

-- 插入数据
INSERT INTO `test` (`id`, `name`) VALUES (1, 'xiaoming');

现在我们需要在该表中增加一个收入字段income，可以使用 gh-ost 实现在线修改：

$ gh-ost --user=root --host=127.0.0.1 --database=test \
           --table=test --alter="ADD COLUMN income INT(11)" \
           --concurrency=16 --throttle=200 --approve-renamed-columns=false \
           --chunk-size=1000 --max-load=Threads_running=25

示例2：修改字段名

比如原有表结构如下：

-- 表结构
CREATE TABLE `test` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(20) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB;

-- 插入数据
INSERT INTO `test` (`id`, `name`) VALUES (1, 'xiaoming');

现在我们需要将该表中原有的字段 name 修改为 username，可以使用 gh-ost 实现在线修改：

$ gh-ost --user=root --host=127.0.0.1 --database=test \
           --table=test --alter="CHANGE COLUMN name username varchar(20) NOT NULL" \
           --concurrency=16 --throttle=200 --approve-renamed-columns=false \
           --chunk-size=1000 --max-load=Threads_running=25

总结

gh-ost 可以帮助 MySQL 用户更加方便和快速地修改数据库表结构，同时自带了可回滚性，非常适合大表在线修改，避免了关闭业务、占用 MySQL 资源等问题。但对于不是特别关注在线迁移的用户，可以使用 Percona Toolkit 的 pt-online-schema-change 工具或者 MySQL 官方的 ALTER TABLE 操作，二者在效率上略逊于 gh-ost，但也可以满足大多数用户的需求。

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