MySQL的在线数据定义语言（DDL）操作允许在对数据库对象进行结构修改时，最大限度减少对数据库可用性的影响，保证业务的连续性。本文将深入分析MySQL中各类在线DDL操作的支持情况、语法示例以及使用注意事项。
一、索引操作
（一）支持情况概述
MySQL对多种索引操作提供了在线支持，具体信息如下：
| 操作 | 原地操作 | 重建表 | 允许并发DML | 仅修改元数据 |
|---|
| 创建或添加二级索引 | 是 | 否 | 是 | 否 |
| 删除索引 | 是 | 否 | 是 | 是 |
| 重命名索引 | 是 | 否 | 是 | 是 |
| 添加FULLTEXT索引 | 是* | 否* | 否 | 否 |
| 添加SPATIAL索引 | 是 | 否 | 否 | 否 |
| 更改索引类型 | 是 | 否 | 是 | 是 |
（二）语法与使用说明
- 创建或添加二级索引：可以使用
CREATE INDEX或ALTER TABLE ADD INDEX语句。在创建索引期间，表仍可进行读写操作，并且索引创建完成时会反映表的最新内容。若服务器在创建过程中退出，恢复时会删除部分创建的索引，需重新执行创建语句。 - 删除索引：使用
DROP INDEX或ALTER TABLE DROP INDEX语句，删除索引时表可继续进行读写操作。 - 重命名索引：使用
ALTER TABLE... RENAME INDEX语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。 - 添加FULLTEXT索引：首次添加FULLTEXT索引且表中没有用户定义的
FTS_DOC_ID列时会重建表，后续添加通常无需重建表。 - 添加SPATIAL索引：使用
CREATE TABLE或ALTER TABLE ADD SPATIAL INDEX语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=SHARED。 - 更改索引类型：使用
ALTER TABLE语句，先删除原索引，再添加新类型的索引，并指定ALGORITHM=INPLACE。
二、主键操作
（一）支持情况概述
| 操作 | 原地操作 | 重建表 | 允许并发DML | 仅修改元数据 |
|---|
| 添加主键 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 删除主键 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| 删除主键并添加另一个 | 是 | 是 | 是 | 否 |
（二）语法与使用说明
- 添加主键：使用
ALTER TABLE ADD PRIMARY KEY语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。但在某些情况下，如列需要转换为NOT NULL时，可能不允许使用ALGORITHM=INPLACE。添加主键时，MySQL会检查列中是否存在重复值和NULL值。 - 删除主键：使用
ALTER TABLE DROP PRIMARY KEY语句，并指定ALGORITHM=COPY。 - 删除主键并添加另一个：使用
ALTER TABLE DROP PRIMARY KEY, ADD PRIMARY KEY语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。此操作会大幅重组数据，较为昂贵。
三、列操作
（一）支持情况概述
| 操作 | 原地操作 | 重建表 | 允许并发DML | 仅修改元数据 |
|---|
| 添加列 | 是 | 是 | 是* | 否 |
| 删除列 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 重命名列 | 是 | 否 | 是* | 是 |
| 重新排序列 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 设置列默认值 | 是 | 否 | 是 | 是 |
| 更改列数据类型 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| 扩展VARCHAR列大小 | 是 | 否 | 是 | 是 |
| 删除列默认值 | 是 | 否 | 是 | 是 |
| 更改自增数值 | 是 | 否 | 是 | 否* |
| 使列可为NULL | 是 | 是* | 是 | 否 |
| 使列不可为NULL | 是* | 是* | 是 | 否 |
| 修改ENUM或SET列定义 | 是 | 否 | 是 | 是 |
（二）语法与使用说明
- 添加列：使用
ALTER TABLE ADD COLUMN语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。添加自增列时不允许并发DML。 - 删除列：使用
ALTER TABLE DROP COLUMN语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。 - 重命名列：使用
ALTER TABLE CHANGE语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。保持数据类型和[NOT] NULL属性不变时，可支持并发DML。 - 重新排序列：使用
CHANGE或MODIFY操作中的FIRST或AFTER关键字，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。 - 更改列数据类型：使用
ALTER TABLE CHANGE语句，并指定ALGORITHM=COPY。 - 扩展VARCHAR列大小：使用
ALTER TABLE CHANGE COLUMN语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。但需注意长度字节的限制。 - 设置列默认值：使用
ALTER TABLE ALTER COLUMN SET DEFAULT语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。 - 删除列默认值：使用
ALTER TABLE ALTER COLUMN DROP DEFAULT语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。 - 更改自增数值：使用
ALTER TABLE AUTO_INCREMENT=next_value语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。 - 使列可为NULL：使用
ALTER TABLE MODIFY COLUMN语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。 - 使列不可为NULL：使用
ALTER TABLE MODIFY COLUMN语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。需启用STRICT_ALL_TABLES或STRICT_TRANS_TABLES SQL模式，且列中不能包含NULL值。 - 修改ENUM或SET列定义：使用
ALTER TABLE MODIFY COLUMN语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。在不改变存储大小的情况下，可添加新成员。
四、生成列操作
（一）支持情况概述
| 操作 | 原地操作 | 重建表 | 允许并发DML | 仅修改元数据 |
|---|
| 添加STORED列 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| 修改STORED列顺序 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| 删除STORED列 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 添加VIRTUAL列 | 是 | 否 | 是 | 是 |
| 修改VIRTUAL列顺序 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| 删除VIRTUAL列 | 是 | 否 | 是 | 是 |
（二）语法与使用说明
- 添加STORED列：使用
ALTER TABLE ADD COLUMN语句，并指定ALGORITHM=COPY。因为服务器需要评估表达式，所以不是原地操作。 - 修改STORED列顺序：使用
ALTER TABLE MODIFY COLUMN语句，并指定ALGORITHM=COPY。 - 删除STORED列：使用
ALTER TABLE DROP COLUMN语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。 - 添加VIRTUAL列：对于非分区表，使用
ALTER TABLE ADD COLUMN语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。但不能与其他ALTER TABLE操作组合。对于分区表，不是原地操作。 - 修改VIRTUAL列顺序：使用
ALTER TABLE MODIFY COLUMN语句，并指定ALGORITHM=COPY。 - 删除VIRTUAL列：对于非分区表，使用
ALTER TABLE DROP COLUMN语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。但不能与其他ALTER TABLE操作组合。对于分区表，不是原地操作。
五、外键操作
（一）支持情况概述
| 操作 | 原地操作 | 重建表 | 允许并发DML | 仅修改元数据 |
|---|
| 添加外键约束 | 是* | 否 | 是 | 是 |
| 删除外键约束 | 是 | 否 | 是 | 是 |
（二）语法与使用说明
- 添加外键约束：当
foreign_key_checks禁用时，支持INPLACE算法，否则仅支持COPY算法。使用ALTER TABLE ADD CONSTRAINT语句。 - 删除外键约束：使用
ALTER TABLE DROP FOREIGN KEY语句。也可在同一语句中删除外键及其关联索引。可通过SHOW CREATE TABLE或查询Information Schema TABLE_CONSTRAINTS表获取外键约束名称。
六、表操作
（一）支持情况概述
| 操作 | 原地操作 | 重建表 | 允许并发DML | 仅修改元数据 |
|---|
| 更改ROW_FORMAT | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 更改KEY_BLOCK_SIZE | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 设置持久表统计信息 | 是 | 否 | 是 | 是 |
| 指定字符集 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 转换字符集 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| 优化表 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 使用FORCE选项重建表 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 执行空重建 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 重命名表 | 是 | 否 | 是 | 是 |
（二）语法与使用说明
- 更改ROW_FORMAT：使用
ALTER TABLE ROW_FORMAT = row_format语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。此操作会大幅重组数据。 - 更改KEY_BLOCK_SIZE：使用
ALTER TABLE KEY_BLOCK_SIZE = value语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。此操作会大幅重组数据。 - 设置持久表统计信息选项：使用
ALTER TABLE STATS_PERSISTENT=0, STATS_SAMPLE_PAGES=20, STATS_AUTO_RECALC=1语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。此操作仅修改表元数据。 - 指定字符集：使用
ALTER TABLE CHARACTER SET = charset_name语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。若新字符编码不同，会重建表。 - 转换字符集：使用
ALTER TABLE CONVERT TO CHARACTER SET charset_name语句，并指定ALGORITHM=COPY。若新字符编码不同，会重建表。 - 优化表：使用
OPTIMIZE TABLE语句。对于包含FULLTEXT索引的表，不支持原地操作，且不允许使用ALGORITHM和LOCK语法。 - 使用FORCE选项重建表：使用
ALTER TABLE FORCE语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。自MySQL 5.6.17起支持ALGORITHM=INPLACE，但对于包含FULLTEXT索引的表不支持。 - 执行空重建：使用
ALTER TABLE ENGINE=InnoDB语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。自MySQL 5.6.17起支持ALGORITHM=INPLACE，但对于包含FULLTEXT索引的表不支持。 - 重命名表：使用
ALTER TABLE RENAME TO语句，并指定ALGORITHM=INPLACE和LOCK=NONE。也可使用RENAME TABLE语句。重命名表时，需手动更改授予原表的特权。
七、表空间操作
（一）支持情况概述
| 操作 | 原地操作 | 重建表 | 允许并发DML | 仅修改元数据 |
|---|
| 启用或禁用文件表空间加密 | 否 | 是 | 否 | 否 |
（二）语法与使用说明
使用ALTER TABLE ENCRYPTION='Y'语句，并指定ALGORITHM=COPY。加密仅支持文件表空间。
八、分区操作
（一）支持情况概述
多数ALTER TABLE分区子句不通过与常规非分区InnoDB表相同的内部在线DDL API，因此其在线支持情况有所不同。以下是部分分区操作的在线状态：
| 分区子句 | 原地操作 | 允许DML | 备注 |
|---|
| PARTITION BY | 否 | 否 | 允许ALGORITHM=COPY，`LOCK={DEFAULT |
| ADD PARTITION | 否 | 否 | 仅允许ALGORITHM=DEFAULT，LOCK=DEFAULT。对于按RANGE或LIST分区的表，不复制现有数据。对于按HASH或LIST分区的表，允许并发查询，MySQL在复制数据时持有共享锁 |
| DROP PARTITION | 否 | 否 | 仅允许ALGORITHM=DEFAULT，LOCK=DEFAULT。对于按RANGE或LIST分区的表，不复制现有数据 |
| DISCARD PARTITION | 否 | 否 | 仅允许ALGORITHM=DEFAULT，LOCK=DEFAULT |
| IMPORT PARTITION | 否 | 否 | 仅允许ALGORITHM=DEFAULT，LOCK=DEFAULT |
| TRUNCATE PARTITION | 是 | 是 | 不复制现有数据，仅删除行，不改变表或其分区的定义 |
| COALESCE PARTITION | 否 | 否 | 仅允许ALGORITHM=DEFAULT，LOCK=DEFAULT。对于按HASH或LIST分区的表，允许并发查询，MySQL在复制数据时持有共享锁 |
| REORGANIZE PARTITION | 否 | 否 | 仅允许ALGORITHM=DEFAULT，LOCK=DEFAULT。对于按LINEAR HASH或LIST分区的表，允许并发查询，MySQL在复制受影响分区的数据时持有共享元数据锁 |
| EXCHANGE PARTITION | 是 | 是 | |
| ANALYZE PARTITION | 是 | 是 | |
| CHECK PARTITION | 是 | 是 | |
| OPTIMIZE PARTITION | 否 | 否 | ALGORITHM和LOCK子句被忽略，重建整个表 |
| REBUILD PARTITION | 否 | 否 | 仅允许ALGORITHM=DEFAULT，LOCK=DEFAULT。对于按LINEAR HASH或LIST分区的表，允许并发查询，MySQL在复制受影响分区的数据时持有共享元数据锁 |
| REPAIR PARTITION | 是 | 是 | |
| REMOVE PARTITIONING | 否 | 否 | 允许ALGORITHM=COPY，`LOCK={DEFAULT |
（二）语法与使用说明
非分区在线ALTER TABLE操作对分区表遵循与常规表相同的规则，但会对每个表分区执行在线操作，可能增加系统资源需求。如需了解更多关于ALTER TABLE分区子句的信息，可参考相关文档。
通过深入了解MySQL的在线DDL操作，开发者和数据库管理员能够在保证数据库可用性的前提下，灵活、高效地对数据库结构进行调整，满足业务发展的需求。
