在线修改表结构mysql5.5版本和pt-online-schema-change

一、测试环境

系统：Centos 6.2

数据库：mysql Ver 14.14 Distrib 5.5.18, for Linux (x86_64) using readline 5.1

percona工具：percona-toolkit-2.2.12

测试数据库大小：tx_ljxz_71--16G、t_log_item--3G

二、在线修改表结构的过程

mysql在线修改表结构

1 按照原始表（original_table）的表结构和DDL语句，新建一个不可见的临时表（tmp_table）

2 在原表上加write lock，阻塞所有更新操作（insert、delete、update等）

3 执行insert into tmp_table select * from original_table

4 rename original_table和tmp_table，最后drop original_table

5 释放 write lock。

我们可以看见在InnoDB执行DDL的时候，原表是只能读不能写的。

pt-online-schema-change在线修改表结构

1 创建一个和你要执行 alter 操作的表一样的空表结构。

2 执行表结构修改，然后从原表中的数据到copy到 表结构修改后的表，

3 在原表上创建触发器将 copy 数据的过程中，在原表的更新操作 更新到新表.

   注意:如果表中已经定义了触发器这个工具就不能工作了。

4 copy 完成以后，用rename  新表代替原表，默认删除原表。

三、安装配置percona-toolkit

1.安装

官网下载即可

tar zxvf percona-toolkit-2.2.12.tar.gz
perl Makefile.PL
make
make test
make install

2.测试安装成功

pt-online-schema-change -uroot --alter="modify buff_id int(20)" --dry-run D=tx_ljxz_71,t=t_world_buff

报错：

Cannot connect to MySQL: install_driver(mysql) failed: Attempt to reload DBD/mysql.pm aborted.
Compilation failed in require at (eval 21) line 3.
 at /usr/local/bin/pt-online-schema-change line 2261

后在虚拟机上的centos 6.5上安装测试，没发现同样的问题，经检测，是定制系统的问题

/usr/local/lib64/perl5/Bundle/DBD/mysql.pm
/usr/local/lib64/perl5/DBD/mysql.pm

要求perl-DBD-MySQL的安装目录在/usr/lib64/perl5/，将原来的目录移走，重新安装即可

mv /usr/local/lib64/perl5/ /data/backup/
yum install perl-DBD-MySQL

重测一次，返回

Operation, tries, wait:
  copy_rows, 10, 0.25
  create_triggers, 10, 1
  drop_triggers, 10, 1
  swap_tables, 10, 1
  update_foreign_keys, 10, 1
Starting a dry run. `tx_ljxz_71`.`t_world_buff` will not be altered. Specify --execute instead of --dry-run to alter the table.
Creating new table...
Created new table tx_ljxz_71._t_world_buff_new OK.
Altering new table...
Altered `tx_ljxz_71`.`_t_world_buff_new` OK.
Not creating triggers because this is a dry run.
Not copying rows because this is a dry run.
Not swapping tables because this is a dry run.
Not dropping old table because this is a dry run.
Not dropping triggers because this is a dry run.
2015-01-28T17:00:22 Dropping new table...
2015-01-28T17:00:22 Dropped new table OK.
Dry run complete. `tx_ljxz_71`.`t_world_buff` was not altered.

四、测试在线修改表结构

1.在线修改表结构的时间对比：

mysql在线修改表结构

time mysql -uroot tx_ljxz_71 -e "alter table t_log_item modify role_level int(20)"

pt-online-schema-change在线修改表结构

time pt-online-schema-change --user=root --critical-load Threads_running=100 --alter="modify role_level int(20)" --execute D=tx_ljxz_71,t=t_log_item

--critical-load值默认的Threads_running为50，不修改会报错：
Error copying rows from `tx_ljxz_71`.`t_log_item` to `tx_ljxz_71`.`_t_log_item_new`: Threads_running=51 exceeds its critical threshold 50

此时，没有执行任何sql语句对数据库进行操作

2.在线修改表结构时对数据库进行增删查改

mysql在线修改表结构

time mysql -uroot tx_ljxz_71 -e "alter table t_log_item modify role_level int(20)"

执行测试脚本，发现除了select语句，其他语句无法继续执行直至表结构修改完毕再进行增删改的操作

pt-online-schema-change在线修改表结构

time pt-online-schema-change --user=root --critical-load Threads_running=100 --alter="modify role_level int(20)" --execute D=tx_ljxz_71,t=t_log_item

    a.percona-toolkit默认的innodb_lock_wait_timeout为1，retries值为3，需要在mysql的配置文件中修改innodb_lock_wait_timeout值,如果innodb_lock_wait_timeout值不够大（隐患），在执行mysql语句的同时，复制数据表，会报错： 

2015-02-03T16:22:48 Error copying rows from `tx_ljxz_71`.`t_log_item` to `tx_ljxz_71`.`_t_log_item_new`: 2015-02-03T16:22:48 DBD::mysql::st execute failed: Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction [for Statement "INSERT LOW_PRIORITY IGNORE INTO `tx_ljxz_71`.`_t_log_item_new` (`pid`, `agent_id`, `server_id`, `role_id`, `role_level`, `action`, `item_id`, `amount`, `bag_amount`, `zero_dateline`, `year`, `month`, `day`, `equip_id`, `color`, `fineness`, `start_time`, `end_time`, `bind_type`, `super_unique_id`, `from`) SELECT `pid`, `agent_id`, `server_id`, `role_id`, `role_level`, `action`, `item_id`, `amount`, `bag_amount`, `zero_dateline`, `year`, `month`, `day`, `equip_id`, `color`, `fineness`, `start_time`, `end_time`, `bind_type`, `super_unique_id`, `from` FROM `tx_ljxz_71`.`t_log_item` FORCE INDEX(`PRIMARY`) WHERE ((`pid` >= ?)) AND ((`pid` <= ?)) LOCK IN SHARE MODE /*pt-online-schema-change 20031 copy nibble*/" with ParamValues: 0=‘13794706058943‘, 1=‘13794714479917‘] at /usr/local/bin/pt-online-schema-change line 10385.

        b.在线修改表结构时，会优先执行sql语句，暂停表结构的修改，暂停的时间如果大于innodb_lock_wait_timeout值会报上面一个错误，暂停的时间小于执行sql语句的，则执行完sql语句后，继续修改表结构,完成修改表结构的时间与在这期间执行sql语句的时间挂钩

Altering `tx_ljxz_71`.`t_log_item`...
Creating new table...
Created new table tx_ljxz_71._t_log_item_new OK.
Altering new table...
Altered `tx_ljxz_71`.`_t_log_item_new` OK.
2015-02-03T16:25:31 Creating triggers...
2015-02-03T16:25:31 Created triggers OK.
2015-02-03T16:25:31 Copying approximately 14221411 rows...
Copying `tx_ljxz_71`.`t_log_item`:   0% 01:01:13 remain
Copying `tx_ljxz_71`.`t_log_item`:   1% 59:04 remain
Pausing because Threads_running=33.
Pausing because Threads_running=30.
Copying `tx_ljxz_71`.`t_log_item`:   1% 01:57:15 remain
Copying `tx_ljxz_71`.`t_log_item`:   5% 44:33 remain

......
2015-02-03T16:40:48 Copied rows OK.
2015-02-03T16:40:48 Swapping tables...
2015-02-03T16:40:50 Swapped original and new tables OK.
2015-02-03T16:40:50 Dropping old table...
2015-02-03T16:40:59 Dropped old table `tx_ljxz_71`.`_t_log_item_old` OK.
2015-02-03T16:40:59 Dropping triggers...
2015-02-03T16:40:59 Dropped triggers OK.
Successfully altered `tx_ljxz_71`.`t_log_item`.

    c.在线修改表结构时，内存会飙高

top - 14:52:46 up 110 days, 23:13,  3 users,  load average: 2.04, 2.07, 1.51
Tasks: 242 total,   1 running, 241 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s): 12.6%us,  0.7%sy,  0.0%ni, 84.6%id,  2.2%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Mem:  12179948k total, 11409720k used,   770228k free,   174448k buffers
Swap: 12287992k total,    17084k used, 12270908k free,  6134552k cached

五、结论

1. 在没有执行sql语句时，mysql在线修改表结构的时间与pt-online-schma-change的基本上相等，无大的差别
   

2. 在线修改表结构的同时执行mysql语句，mysql直接修改的方式会先修改完表结构再执行sql语句，pt-online-schema-change方式会优先执行sql语句，再复制数据表，复制完毕后再把执行sql语句的结果更新到新表

3. pt-online-schema-change方式会占用较大的内存

测试脚本：

#!/usr/local/bin/python
import threading
from os import system
from random import randint
import time
import MySQLdb
MYSQL = "/usr/local/bin/mysql -uroot"
cxn = MySQLdb.connect(host=‘localhost‘, user=‘root‘, port=3306, db=‘tx_ljxz_71‘)

def run1(db):
    role_level = randint(40, 70)
    start_time = int(time.time())
    system(‘%s %s -e "select count(*) from t_log_item where role_level=%s"‘ % (MYSQL, db, role_level))
    print ‘%s select count(*) from t_log_item where role_level=%s use %d sec.‘ % (db, role_level, int(time.time()) - start_time)
def run2(db):
    month = randint(9, 10)
    day = randint(20, 30)
    start_time = int(time.time())
    system(‘%s %s -e "select sum(use_unbind) from t_log_consume_gold where year=2013 and month=%s and day=%s"‘ % (MYSQL, db, month, day))
    print ‘%s select sum(use_unbind) from t_log_consume_gold where year=2013 and month=%s and day=%s use %d sec.‘ % (db, month, day, int(time.time()) - start_time)
def run3(db):
    p_id = randint(139249095950, 139349095950)
    start_time = int(time.time())
    try:
        system(‘%s %s -e "insert into t_log_item (pid) values(%s)"‘ % (MYSQL, db, p_id))
    except:
        print "insert into t_log_item failed"
    else:
        print ‘%s insert into t_log_item (pid) values(%s) use %d sec.‘ % (db, p_id, int(time.time()) - start_time)
def run4(db):
    role_level = randint(1, 15)
    start_time = int(time.time())
    try:
        system(‘%s %s -e "delete from t_log_item where role_level=%s;commit"‘ % (MYSQL, db, role_level))
    except:
        print "delte from t_log_item failed"
    else:
        print ‘%s delete from t_log_item where role_level=%s use %d sec.‘ % (db, role_level, int(time.time()) - start_time)
def run5(db):
    role_level = randint(16, 20)
    server_id = randint(1, 100)
    start_time = int(time.time())
    try:
        system(‘%s %s -e "update t_log_item set server_id=%s where role_level=%s;commit"‘ % (MYSQL, db, server_id, role_level))
        """cxn.commint()
        cxn.close()"""
    except:
        print "update t_log_item failed"
    else:
        print ‘%s update t_log_item set server_id=%s where role_level=%s use %d sec.‘ % (db, server_id, role_level, int(time.time()) - start_time)

if __name__ == ‘__main__‘:
    threads = []
    funcs = [run1, run2, run3, run4, run5]
    dbs = [‘tx_ljxz_71‘, ‘tx_ljxz_71‘, ‘tx_ljxz_71‘,‘tx_ljxz_71‘, ‘tx_ljxz_71‘]
    for i in range(50):
        threads.append(threading.Thread(target=funcs[randint(0,4)], args=(dbs[randint(0,4)],)))
    for i in range(50):
        threads[i].start()
    for i in range(50):
        threads[i].join()

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