MySQL在线DDL：零停机改表实战指南
你提供的这段内容是 MySQL 官方文档的 17.12 节：InnoDB and Online DDL，它详细介绍了 MySQL（尤其是 InnoDB）从 5.6 开始引入并持续优化的一项核心功能：在线 DDL（Online DDL）。
🌟 一句话总结：
Online DDL 允许你在修改表结构（如加字段、建索引等）的同时，依然可以正常读写数据，几乎不影响业务运行。
这在现代高可用、高并发的生产环境中至关重要。
我们来逐段深入解读，并用通俗语言 + 实战建议帮助你理解。
🔹 17.12.1 Online DDL Operations（支持的在线 DDL 操作）
✅ 什么是 Online DDL？
传统的 ALTER TABLE 会锁表、复制整个表，耗时长、服务中断。而 Online DDL 改进了这一点：
- Instant（瞬间完成）：某些操作只需修改元数据，不碰数据文件。
- In-Place（原地修改）：不创建临时表，直接在原表上改，但仍需少量锁。
- Copy（表复制）：老方式，效率低，已尽量避免。
📊 不同操作类型对比（MySQL 8.0+）
| 操作 | ALGORITHM | 是否在线？ | 说明 |
|---|---|---|---|
ADD COLUMN（末尾） | INSTANT（8.0.12+） | ✅ 几乎无锁 | 只改元数据 |
ADD INDEX | INPLACE | ✅ 支持 DML | 构建索引时允许读写 |
DROP INDEX | INPLACE | ✅ 完全在线 | 删除快 |
MODIFY COLUMN 类型变更 | COPY 或 INPLACE | ❌/⚠️ | 大部分需要复制表 |
ADD PRIMARY KEY | INPLACE | ✅ 但需排序 | 可能较慢 |
CHANGE COLUMN 名称或类型 | 多数 COPY | ❌ | 不推荐在线做 |
💡 提示：
INSTANT是 MySQL 8.0.12 的重大优化，比如加字段几乎“零延迟”。
🔹 17.12.2 Online DDL Performance and Concurrency（性能与并发控制）
⚙️ 你可以通过两个关键子句控制行为：
1. ALGORITHM={INSTANT \| INPLACE \| COPY}
- 强制使用某种算法。
- 用于调试或降级兼容。
2. LOCK={DEFAULT \| NONE \| SHARED \| EXCLUSIVE}
- 控制 DDL 期间的并发级别。
| LOCK 级别 | 允许 SELECT？ | 允许 DML（INSERT/UPDATE/DELETE）？ | 场景 |
|---|---|---|---|
LOCK=NONE | ✅ | ✅ | 最宽松，适合高并发系统 |
LOCK=SHARED | ✅ | ❌ | 只读可用，防写入 |
LOCK=DEFAULT | 自动选择 | 自动选择 | 默认行为 |
LOCK=EXCLUSIVE | ❌ | ❌ | 完全锁表，慎用 |
✅ 推荐做法：
ALTER TABLE users ADD COLUMN phone VARCHAR(20), ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;
这样如果无法做到“不锁”，语句会立即失败，而不是卡住生产环境。
🔹 17.12.3 Online DDL Space Requirements（空间需求）
💾 空间消耗对比
| 算法 | 是否需要额外空间？ | 说明 |
|---|---|---|
ALGORITHM=INSTANT | ❌ 几乎不需要 | 只改字典 |
ALGORITHM=INPLACE | ⚠️ 少量 | 需要日志空间、排序缓冲等 |
ALGORITHM=COPY | ✅ 需要 ≥ 2倍表大小 | 创建临时表 .tmp，风险高 |
📌 举例：一个 50GB 的表执行
ALGORITHM=COPY，需要至少 100GB 磁盘空间！
✅ 建议：
- 监控磁盘空间。
- 尽量避免
COPY模式。
🔹 17.12.4 Online DDL Memory Management（内存管理）
- Online DDL 在构建索引或重做表时会使用缓冲区。
- 主要参数：
innodb_sort_buffer_size：排序用内存。innodb_online_alter_log_size：记录 DDL 过程中 DML 变更的日志大小。
⚠️ 如果 DDL 期间有大量写入，这个日志可能溢出，导致失败。
✅ 建议：
- 对大表 DDL，提前增大：
SET GLOBAL innodb_online_alter_log_size = 1073741824; -- 1GB
🔹 17.12.5 Configuring Parallel Threads for Online DDL（并行线程配置）
从 MySQL 8.0 起，某些 DDL 操作（如创建二级索引）可以并行执行，显著提升速度。
- 使用参数：
innodb_parallel_read_threads（默认 4） - 适用于：
ADD INDEX等 I/O 密集型操作。
✅ 示例：
-- 提高并行度
SET SESSION innodb_parallel_read_threads = 8;
ALTER TABLE orders ADD INDEX idx_user_id (user_id);
💡 类似于“多个人一起搬砖”，加快索引构建。
🔹 17.12.6 Simplifying DDL Statements with Online DDL（简化 DDL 语句）
你不需要每次都写 ALGORITHM 和 LOCK，MySQL 默认会自动选择最优方式。
但你可以显式指定以确保安全：
-- 安全写法：必须在线，否则失败
ALTER TABLE logs ADD COLUMN status TINYINT,ALGORITHM=INPLACE,LOCK=NONE;
✅ 好处：防止意外锁表，适合自动化脚本。
🔹 17.12.7 Online DDL Failure Conditions（失败情况）
以下情况会导致 Online DDL 失败或退化为 COPY：
- 使用了不支持
INPLACE的操作（如改变列字符集）。 - 指定的
LOCK级别无法满足（如要求LOCK=NONE但实际需要锁）。 - 磁盘空间不足。
innodb_online_alter_log溢出（DDL 期间写入太多）。- 存在外键约束限制。
✅ 建议：在测试环境先试，查看
SHOW ENGINE INNODB STATUS中的 DDL 日志。
🔹 17.12.8 Online DDL Limitations（限制）
当前仍有一些限制：
| 限制 | 说明 |
|---|---|
| 不支持 JSON 列的某些修改 | 如修改嵌套结构 |
| 分区表 DDL 更复杂 | 部分操作仍需锁表 |
ALTER TABLE ... RENAME COLUMN | 8.0+ 支持，但底层可能是 COPY |
外键约束可能阻止 LOCK=NONE | 需注意依赖关系 |
ROW_FORMAT 修改可能触发复制 | 尤其是 COMPRESSED |
✅ 实战建议（DBA 必看）
| 场景 | 推荐做法 |
|---|---|
| 加字段（末尾） | MySQL 8.0.12+ 用 ADD COLUMN → 几乎无感 |
| 加索引 | 用 ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE，避免高峰期 |
| 改字段类型 | 小心！可能触发 COPY，先评估 |
| 删除字段 | 支持 INPLACE，但建议先测试 |
| 生产环境 DDL | 永远加上 LOCK=NONE 或 LOCK=SHARED，防止锁库 |
| 大表操作 | 提前调大 innodb_online_alter_log_size，开启并行 |
🧪 示例：安全地在线加字段和索引
-- 1. 加字段（MySQL 8.0.12+ 瞬间完成）
ALTER TABLE users ADD COLUMN email VARCHAR(100) AFTER name,ALGORITHM=INSTANT,LOCK=NONE;-- 2. 加索引（允许读写）
ALTER TABLE users ADD INDEX idx_email (email),ALGORITHM=INPLACE,LOCK=NONE;-- 3. 查看是否成功
SHOW PROCESSLIST; -- 观察是否有阻塞
📈 总结：Online DDL 的三大优势
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 高可用性 | 表不锁，服务不中断 |
| 节省空间 | 避免 COPY 模式占用双倍磁盘 |
| 提升效率 | 并行 + 快速算法（如 INSTANT） |
🚨 最后提醒
不要以为所有 DDL 都是“在线”的！
一定要：
- 查看 MySQL 官方文档 确认操作是否支持 Online。
- 在测试环境验证。
- 生产环境使用
ALGORITHM和LOCK显式控制行为。
如果你有具体的 DDL 语句想知道是否“在线”，或者想分析某个 DDL 为什么卡住了，欢迎贴出来，我可以帮你分析！