内容概述：
- Online DDL的算法
- Online DDL的分类
- Online DDL的实现原理
- Mysql中如何查看DDL操作的进度
概念描述
Online DDL算法
在MYSQL 5.6版本之前，所有DDL操作都会阻塞DML，仅允许SELECT。当时DDL支持的算法有两种：COPY和INPLACE。
（1）COPY算法的实现原理：
- 新建临时表。
- 对原表加锁，这个时候会阻塞DML，只允许SELECT操作。
- 将原表的数据逐行拷贝到临时表里面。
- 升级字典锁，禁止读写，执行RENAME操作。
INPLACE算法是5.1版本引入的，仅适用于索引的创建和删除。在INPLACE的方式下，索引可以直接在原表上创建，并不会新增临时表，因此效率较高，但其与COPY算法一样都会阻塞DML。
（2）INPLACE算法的实现原理：
- 新建索引的数据字典。
- 对原表加锁，这个时候会阻塞DML，只允许SELECT操作。
- 读取聚簇索引，构造新的索引项，排序并插入新索引。
- 等待当前表的所有只读事务提交。
- 创建索引结束。
以上为旧版本内容回顾，下面进入正题：Online DDL是MYSQL 5.6.7版本开始引入的，这里的Online，指的是在线上环境的DDL执行过程中，不会阻塞DML的操作。但要注意并不是所有的DDL都不会阻塞DML。
首先说说ALTER TABLE操作中关于DDL的两个子句：ALGORITHM和LOCK
例：alter table t1 ............, ALGORITHM=......, LOCK=...... ;
1，ALGORITHM子句指定了DDL操作使用的算法，包括上面提到的COPY，INPLACE，还有DEFAULT（缺省值），和8.0.12版本引入的INSTANT。
- INPLACE算法除了上面提到的可以支持在原表上进行操作外，还包括了rebuild方式和no-rebuild方式两类。其中rebuild方式会重建表，no-rebuild方式只会修改表的元数据信息，显然，no-rebuild方式的效率会更高。
- DEFAULT为不指定ALGORITHM时的缺省值，将由MYSQL自行决定DDL执行时使用的算法。优先级INSTANT>INPLACE>COPY。
- INSTANT：MYSQL8.0.12版本引入的新算法，只会修改表的元数据信息，支持表的秒级加列特性。
2，LOCK子句指定了DDL操作的锁级别，有如下取值：
- NONE：允许SELECT和DML操作。
- SHARED：允许SELECT，阻塞DML。
- EXCLUSIVE：阻塞SELECT和DML。
- DEFAULT：缺省值，由MYSQL自行决定LOCK的级别，优先级NONE>SHARED>EXCLUSIVE。
注意：当ALGORITHM子句设置为COPY时，LOCK只能设置为SHARED或EXCLUSIVE，如果不指定LOCK，则默认为SHARED。
从上面两个子句的选项来看，只有DDL算法选择ALGORITHM = INSTANT 或 INPLACE（no-rebuild），并且LOCK = NONE时，才算得上真正意义上的Online DDL。
然后，说说Online DDL的分类：根据ALGORITHM选项和LOCK级别，可以分为3类：
一，只修改表的元数据信息（INSTANT或INPLACE的no-rebuild方式），也是3类Online DDL中性能最好的一类，对业务影响最小。
属于此类的DDL操作如下：
- 删除二级索引
- 修改索引名称（MYSQL 5.7开始支持，5.6版本中如果要修改索引名称，只能重建索引）
- 修改字段名称（注意只有字段名称，不包含字段属性）
- 增加VARCHAR的长度（MYSQL 5.7开始支持，5.6版本中如果要增加VARCHAR长度，只能使用COPY算法）注意：如果要减小VARCHAR长度，无论哪个版本中，都只能使用COPY算法，另外如果增加的字符串长度超过了当前所表示的字节数，也会使用COPY算法。这取决于当前MYSQL的字符集类型。举例说明：比如varchar(50)，表示字符串范围在一个字节内（0-255），如果此时MYSQL的字符集时utf8（一个字符最多占3字节），那么，如果想使用INSTANT或INPLACE no-rebuild算法的话，varchar(50)字段最多可以增加到varchar(85)，因为255/3=85，如果增加到varchar(86)，那么该字符串就从原来的一个字节表示为两个字节，一旦表示字符串的字节数发生了变化，就只能使用COPY算法。
- 修改自增主键的值：alter table t1 AUTO_INCREMENT=next_value; 这里修改的其实是内存值。
- 修改表的统计信息相关选项，如：alter table t1 STATS_PERSISTENT=1, STATS_AUTO_RECALC=1, STATS_SAMPLE_PAGES=20;
- 重命名表（RENAME table）
- 添加外键约束：这里又区分两种场景：如果foreign_key_eechecks参数为on，会使用COPY算法，只有foreign_key_checks为off时，才会只更新表的元数据信息。
- 删除外键约束：不论foreign_key_checks参数是on还是off，都会只更新表的元数据信息。
总结：此类DDL操作，在MYSQL 8.0.12引入INSTANT算法之前，使用的时INPLACE算法的no-rebuild方式，引入INSTANT算法后，很多此类操作使用的是INSTANT，但本质不变。
此类只修改表的元数据信息的Online DDL操作有如下特点：
- 不会阻塞DML。
- 耗时极短，如果表上没有正在执行的SELECT或事物，这类操作几乎会瞬间完成。
- 只会更新表结构文件（.frm），不会更新.ibd文件。
二，INPLACE算法的rebuild方式，此类DDL需要DBA根据具体情况评估执行影响，尤其表很大时，不建议业务高峰时段执行。
属于此类的DDL操作如下：
- 创建索引：其实创建索引应该属于INPLACE算法的no-rebuild方式，因为在执行过程中也不会创建临时的.ibd文件。放在这里是因为考虑到它的执行时间受表本身的大小影响。
- 添加主键。
- 删除主键的同时添加另一个主键：如：alter table t1 drop PRIMARY KEY, ADD PRIMARY KEY (id_1);，如果仅仅是删除主键，则只能选择COPY算法。
- 新增字段：从MYSQL 8.0.12开始，新增字段可以使用INSTANT算法实现秒级加列。但要注意如果添加的字段为自增列时，仍然会阻塞DML。
- 删除字段：从MYSQL 8.0.29开始，删除字段可以使用INSTANT算法。但要注意，如果删除的字段只有主键，则只能使用COPY算法。
- 调整字段的顺序。
- 修改表的属性（ROW_FORMAT 和 KEY_BLOCK_SIZE）
- 修改字段的NULL属性：分两种情况：如果是添加NULL属性，如：alter table t1 MODIFY col_01 varchar(60) NULL; 默认使用INPLACE的rebuild法。但如果是添加NOT NULL属性，如：alter table t1 MODIFY col_01 varchar(60) NOT NULL; ,那么sql_mode必须为STRICT_ALL_TABLES或者STRICT_TRANS_TABLES，否则仍会使用COPY算法。
- OPTIMIZE TABLE操作：对于Innodb表来说，optimize table实际上对应的就是alter table ... force命令，该命令会重建表，回收空闲空间，并更新表的统计信息。在表碎片比较多的情况下，推荐使用该命令。但要注意如果表中存在FULLTEXT索引的话，该操作会使用COPY算法。
- 同理，ALTER TALBE ... FORCE 和 ALTER TABLE ... ENGINE=INNODB 作用同 OPTIMIZE TABLE类似，也会使用到INPLACE的rebuild法。
使用INPLACE rebuild算法的Online DDL操作有如下特点：
- 不会阻塞DML。
- 执行时间与表的大小成正比，表越大，执行时间越长。
- 在执行过程中，会拷贝原表的数据。具体来说，会在原表当前的目录中创建临时的.frm文件和.ibd文件，所以这个过程对数据库性能会存在影响，需要提前做出评估。
三，COPY算法，与INPLACE算法的rebuild类型一样，都会在原表当前目录下创建临时的.frm和.ibd文件，但不同的是INPLACE的rebuild算法不会阻塞DML操作，但COYPY算法会阻塞。
属于此类的DDL操作如下：
- 修改字段定义：常见有两种：调整字段的类型，调整字段的长度（注意与INPLACE no-rebuild算法中的增加varchar长度做区分，不要混淆概念）。
- 删除主键
- 调整表的字符集：alter table t1 convert to character set charset_name [COLLATE collation_name]
（未完待续......）
