MySQL Online DDL这个新特性是在MySQL5.6.7开始支持的，更早期版本的MySQL进行DDL对于DBA来说是非常痛苦的。现在主流版本都集中在5.6与5.7，为了更好的理解Online DDL的工作原理与机制，本文就对Online DDL的实现方式进行总结。

本文使用的MySQL版本为官方社区版 5.7.24。

(root@localhost) [test] > select version();
+------------+
| version()  |
+------------+
| 5.7.24-log |
+------------+
1 row in set (0.00 sec)

主要说明

Online DDL这个新特性解决了早期版本MySQL进行DDL操作同时带来锁表的问题，在DDL执行的过程当中依然可以保证读写状态，不影响数据库对外提供服务，大大提高了数据库和表维护的效率。

• 早期实现方式(MySQL5.6.7之前版本)

早期版本MySQL执行DDL语句时主要通过以下方式进行：

COPY方式：
这是InnoDB最早期支持的方式，主要实现步骤：

1. 创建与原表结构定义一致的临时表；
2. 对原表加锁，不允许执行DML，但允许查询；
3. 在临时表上执行DDL语句；
4. 逐行拷贝原表数据到临时表；
5. 原表与临时表进行RENAME操作，此时会升级原表上的锁，不允许读写，直至完成DDL操作；

INPLACE方式：
INPLACE方式也称为InnoDB fast index creation，是MySQL5.5及之后版本为了提高创建二级索引效率的方式，所以INPLACE方式仅限于二级索引的创建跟删除，关于fast index creation可以参考官方文档：InnoDB fast index creation，主要实现步骤：

1. 创建临时的frm文件；
2. 对原表加锁，不允许执行DML，但允许查询；
3. 根据聚集索引的顺序，构造新的索引项，按照顺序插入新索引页；
4. 升级原表上的锁，不允许读写操作；
5. 进行RENAME操作，替换原表的frm文件，完成DDL操作。

相对于COPY方式，INPLACE方式在原表上进行，不会生成临时表，也不会拷贝原表数据，减少了很多系统I/O资源占用，但还是无法进行DML操作，也只适用于索引的创建与删除，并不适用于其他类型的DDL语句。

• 当前实现方式(MySQL5.6.7及之后版本)

在MySQL5.6.7及之后版本中推出了新的特性：

Online DDL方式：
Online DDL特性是基于MySQL5.5的InnoDB fast index creation上改进增强的。Online DDL同样包含两种方式：

1. COPY方式；
2. INPLACE方式。

其中，某些DDL语句不支持Online DDL的就采用COPY方式，支持Online DDL的则采用INPLACE方式，因为Online DDL是对早期INPLACE方式的增加，所以INPLACE方式根据是否涉及到记录格式的修改又分为如下两种情形：

1. Rebuilds Table；
2. No-Rebuilds Table。

Rebuilds Table操作是因为DDL有涉及到行记录格格式的修改，如字段的增、删、类型修改等；
No-Rebuilds Table则不涉及行记录格式的修改，如索引删除、字段名修改等。

Online DDL选项

• ALGORITHM={COPY|INPLACE}
  指定DDL执行时对表的操作方式。首选是INPLACE，但并非所有的语句都支持INPLACE，需要根据DDL语句类型决定。

• LOCK={NONE|SHARED|DEFAULT|EXCLUSIVE}
  指定DDL执行时对表锁定方式。默认情况下MySQL在表执行DDL时会尽量使用最少的锁定，LOCK选项可以为DDL语句指定执行更为严格的锁定方式，一旦指定的锁级别低于DDL语句执行所需的锁级别，则DDL语句会执行失败。
  • NONE：允许并发查询和DML操作；
  • SHARED：允许并发查询，但不允许DML操作；
  • DEFAULT：允许尽可能多的并发查询或DML操作(或两者都允许)，没指定LOCK选项默认就为DEFAULT；
  • EXCLUSIVE：不允许并发查询和DML操作。

Online DDL类型

根据官方文档Online DDL Operations的描述，结合常见的表DDL执行语句，MySQL5.7支持的Online DDL操作类型主要有以下种类：

1. 索引操作
2. 字段操作
3. 组合字段操作
4. 主键操作
5. 外键操作
6. 表操作
7. 表分区操作
8. 表空间操作

索引操作

索引操作类型如下表所示：

操作(Operation)	原表操作(In Place)	重建表操作(Rebuilds Table)	允许并发DML操作(Permits Concurrent DML)	仅修改元数据(Only Modifies Metadata)
创建添加二级索引	YES	NO	YES	NO
重命名索引	YES	NO	YES	YES
删除索引	YES	NO	YES	YES
创建全文索引	YES	NO	NO	NO
创建空间索引	YES	NO	NO	NO
修改索引类别	YES	NO	YES	YES

由以上表格可以看出涉及索引的DDL操作都可以使用INPLACE方式来完成，除了创建全文索引与空间索引之外都允许DML操作，并不会锁表。

-- 创建添加二级索引
create index index_name on table_name (column[,column]..);
或
alter table table_name add index index_name (column[,column]..);

-- 删除索引
drop index index_name on table_name;
或
alter table table_name drop index index_name;

-- 重命名索引
alter table table_name rename index old_index_name to new_index_name, algorithm=inplace, lock=none;

-- 创建全文索引
create fulltext index index_name on table_name(column[,column]..);

-- 创建空间索引
create table geom (g geometry not null);
alter table geom add spatial index(g), algorithm=inplace, lock=none;

-- 修改索引类型
alter table table_name drop index index_name, add index index_name(column[,column]..) using btree, algorithm=inplace;

字段操作

字段操作类型如下表所示：

操作(Operation)	原表操作(In Place)	重建表操作(Rebuilds Table)	允许并发DML操作(Permits Concurrent DML)	仅修改元数据(Only Modifies Metadata)
添加字段	YES	YES	YES	NO
删除字段	YES

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