pt-online-schema-change 使用解析

 本文简单介绍 pt-online-schema-change 工具。

 

1 原理介绍

    表格必须带有主键或者唯一索引！！

    假设现有tbosc需要做ALTER操作，使用pt-online-schema-change的时候，根据tbddl表结构及索引情况，创建一个新的空表_tbosc_new，然后从原始表格 tbosc 中拷贝数据到新的表格 _tbosc_new，copy data结束后，使用_tbosc_new替换tbddl，同时，删除旧表。

 

     简单流程如上描述，那么详细流程是怎么样的呢？

     带着这几个问题来了解：

• ALTER操作期间，表格是否支持DML？
• 如果支持DML，是如何把DML同步到新的临时表上？
• 整个操作流程锁情况是怎么样的？
• 执行期间有什么性能影响？
• 该工具有什么限制情况？

1.1 详细执行流程

    如何查看其详细的执行流程呢？数据库开启general log，然后执行pt-online-schema-change，它对数据库的所有操作，就都呈现在眼前。

     详细执行流程如下：

1. 相关环境参数检查
2. 检查该表格是否存在
3. show create table tbosc
4. create table _tbosc_new
5. alter table _tbosc_new 
6. 创建删除触发器 pt_osc_dbddl_tbosc_del (如果数据修改的时候，还没有拷贝过来，修改后再拷贝则是覆盖，正确；如果是已经拷贝过来，再修改，也是正确，这里同时会检查是否具有主键或者唯一索引，如果都没有，这一步会报错，提示The new table `dbosc`.`_tbosc_new` does not have a PRIMARY KEY or a unique index which is required for the DELETE trigger.）
7. 创建更新触发器 pt_osc_dbddl_tbosc_upd
8. 创建插入触发器 pt_osc_dbddl_tbosc_ins
9. 按块拷贝数据到新表，拷贝过程对数据行持有S锁
10. analyze 新表
11. rename 表名，RENAME TABLE `dbddl`.`tbosc` TO `dbddl`.`_tbosc_old`, `dbddl`.`_tbosc_new` TO `dbddl`.`tbosc`
12. 删除旧表
13. 删除新表上的删除、更新、插入 触发器

1.2 问题解答

   根据其执行流程，可以对一开始的提问一 一来解答。

• ALTER操作期间，表格是否支持DML？
  • ALTER过程采用Copy Table To New Table的方式，新建一个表格，然后在原表上创建3个触发器：DELETE\UPDATE\INSERT触发器，一旦新表，拷贝数据到新表的过程中，如果原表数据发生变化，则会通过触发器更新到新表上。
  • 如果支持DML，是如何把DML同步到新的临时表上？
  • ALTER过程采用Copy Table To New Table的方式，新建一个表格，然后在原表上创建3个触发器：DELETE\UPDATE\INSERT触发器，一旦新表，拷贝数据到新表的过程中，如果原表数据发生变化，则会通过触发器更新到新表上。
  • INSERT原表的时候，触发器根据其主键ID把新纪录INSERT到新表上；
  • UPDATE原表的时候，触发器根据其主键ID判断新旧ID是否一致，如果一致则删除，然后在REPLACE INTO新纪录到新表
  • DELETE原表的时候，触发器根据其主键ID直接删除行记录
  • 如果数据修改的时候，还没有拷贝到新表，修改后再拷贝，虽然重复覆盖，但是数据也没有出错；如果是数据已经拷贝，原表发生修改，这时触发器同步修改数据，两种情况下都保证了数据的一致性；
• 整个操作流程锁情况是怎么样的？
  • 创建新表后，按照每一个chunk的大小拷贝数据到新表，每次SELECT都是share mode，带S锁，但是每个chunk都比较小，所以锁时间不大
  • 最后数据拷贝结束，会有一个rename操作，这个操作过程中，是不支持DML操作的，但其速度很快，不会造成长时间锁表情况
  • 该工具会设置该DDL操作的锁等待超时为1s，当出现异常的时候，会是ALTER操作异常，而不是其他业务操作异常，这样可以最大程度的不影响其他事务的进行

• 执行期间有什么性能影响？

• • 总体而言，对数据库的锁影响降低到了最小，执行期间允许DML操作
  • 但是注意，任何DDL SQL在这里，都是转换成copy table to new table的形式，这个过程中，会极大占用磁盘的IO跟CPU资源，同时跟住从延时带来一定的影响，还是那句老话，重复了解DDL的影响程度后，再选择合适时机执行。
  • copy data过程中，如果主从延迟异常超过 max-lag则停止copy da