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技术干货 | 如何将大表在线改造为分区表并释放空间

季卓然 5 小时前
技术干货 | 如何将大表在线改造为分区表并释放空间

出现麻烦

你是否遇到过如此令人麻烦的问题，比如：由于前期规划不当，后期库表数据量猛增；或者由于“年久失修”而造成的表数据积累不断。等等诸如此类 大表 问题。
面对这些大表，是删也不能删，清理又困难。
即使你不嫌麻烦，一点一点的通过 delete 清理了数据，但是还会有令人头疼的 表碎片 问题。
面对 表ibd 文件的只增不减，也许想到了可以通过这些方法解决：

  • ALTER TABLE xxx engine=innodb;
  • OPTIMIZE TABLE xxx;
这两种方法虽然在清理表数据后可以释放空间，但是会造成锁表问题。
如何优雅在线的清理数据并释放空间呢？

清理数据方法有很多，比如 [delete] [truncate] [删除分区] 等，其实最简单有效的方法就是 删除分区 。
有人会问：当初数据库中没有设计为分区表，谁也没想到这个表现在数据量这么大，这该怎么办？
再也不用抱怨你接手了一个烂摊子，也不用频繁接收表文件过大造成的文件系统告警了......
我们"在线"把大表改造成分区表不就好了！

这将优雅的实现：

  • 在线 ——> 不影响业务
  • 分区 ——> 便于管理
  • 空间 ——> 删除分区直接释放
闪亮登场

实现我们的大目标，那就需要借助专业的小工具。他就是
percona-toolkit 之 pt-online-schema-change

概要

在线修改表结构，特点是修改过程中不会造成读写阻塞。
原理

工作原理是创建要更改的表的空副本，根据需要对其进行修改，然后将原始表中的行复制到新表中。复制完成后，它会移走原始表并用新表替换。默认情况下，它还会删除原始表。
用法
  1. pt-online-schema-change [OPTIONS] DSN
复制代码
选项

详见：https://greatsql.cn/docs/8.0.32-27/6-oper-guide/10-5-pt-development.html#pt-online-schema-change
最佳实践

1. 测试表
  1. CREATE TABLE `t1` (
  2.   `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  3.   `data_value` varchar(255) DEFAULT NULL,
  4.   `expired_date` int unsigned NOT NULL,
  5.   PRIMARY KEY (`id`)
  6. ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1;
复制代码
2. 测试数据

表中存在数据 10000000
  1. greatsql> SELECT COUNT(*) FROM t1;
  2. +----------+
  3. | COUNT(*) |
  4. +----------+
  5. | 10000000 |
  6. +----------+
  7. 1 row in set (3.03 sec)
复制代码
3. 查看表文件大小

t1.ibd 文件大小有 468M
  1. -rw-r----- 1 mysql mysql 468M May  5 06:07 t1.ibd
复制代码
4. 修改主键

如果使用分区表，分区键需要包含在主键中，使用 pt-online-schema-change 可以 online 修改主键。
首先，使用 --dry-run 进行执行前测试
  1. pt-online-schema-change h=192.168.105.101,P=3306,u=root,p=root,D=test,t=t1 --alter "DROP PRIMARY KEY,ADD PRIMARY KEY (id, expired_date)" --recursion-method=none --no-check-replication-filters --no-check-unique-key-change --alter-foreign-keys-method auto --print --dry-run
复制代码
执行结果：
  1. Operation, tries, wait:
  2. ......
  3. 2025-05-05T06:59:52 Dropping new table...
  4. DROP TABLE IF EXISTS `test`.`_t1_new`;
  5. 2025-05-05T06:59:52 Dropped new table OK.
  6. Dry run complete.  `test`.`t1` was not altered.
复制代码
然后，使用 --execute 执行
  1. pt-online-schema-change h=192.168.105.101,P=3306,u=root,p=root,D=test,t=t1 --alter "DROP PRIMARY KEY,ADD PRIMARY KEY (id, expired_date)" --no-check-alter --recursion-method=none --no-check-replication-filters --no-check-unique-key-change --alter-foreign-keys-method auto --print --execute
复制代码
执行结果：
  1. Operation, tries, wait:
  2. ......
  3. Copying `test`.`t1`:  49% 00:30 remain
  4. Copying `test`.`t1`:  96% 00:02 remain
  5. 2025-05-05T07:06:55 Copied rows OK.
  6. 2025-05-05T07:06:55 Analyzing new table...
  7. 2025-05-05T07:06:55 Swapping tables...
  8. RENAME TABLE `test`.`t1` TO `test`.`_t1_old`, `test`.`_t1_new` TO `test`.`t1`
  9. 2025-05-05T07:06:55 Swapped original and new tables OK.
  10. 2025-05-05T07:06:55 Dropping old table...
  11. DROP TABLE IF EXISTS `test`.`_t1_old`
  12. 2025-05-05T07:06:55 Dropped old table `test`.`_t1_old` OK.
  13. 2025-05-05T07:06:55 Dropping triggers...
  14. DROP TRIGGER IF EXISTS `test`.`pt_osc_test_t1_del`
  15. DROP TRIGGER IF EXISTS `test`.`pt_osc_test_t1_upd`
  16. DROP TRIGGER IF EXISTS `test`.`pt_osc_test_t1_ins`
  17. 2025-05-05T07:06:55 Dropped triggers OK.
  18. Successfully altered `test`.`t1`.
复制代码
查看表结构
  1. greatsql> SHOW CREATE TABLE t1\G;
  2. *************************** 1. row ***************************
  3.        Table: t1
  4. Create Table: CREATE TABLE `t1` (
  5.   `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  6.   `data_value` varchar(255) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  7.   `expired_date` int unsigned NOT NULL,
  8.   PRIMARY KEY (`id`,`expired_date`)
  9. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin
  10. 1 row in set (0.00 sec)
复制代码
此时可以看到，表 t1 的主键已经修改为 (id,expired_date) 了。
5. 调整为分区表

使用 pt-online-schema-change 可以 online 调整为分区表。
首先，使用 --dry-run 进行执行前测试
  1. pt-online-schema-change h=192.168.105.101,P=3306,u=root,p=root,D=test,t=t1 \
  2. --alter "
  3.   PARTITION BY RANGE (expired_date) (
  4.     PARTITION p202501 VALUES LESS THAN (1738339200),  -- 2025-02-01 00:00:00
  5.     PARTITION p202502 VALUES LESS THAN (1740758400),  -- 2025-03-01 00:00:00
  6.     PARTITION p202503 VALUES LESS THAN (1743436800),  -- 2025-04-01 00:00:00
  7.     PARTITION p202504 VALUES LESS THAN (1746028800),  -- 2025-05-01 00:00:00
  8.     PARTITION p202505 VALUES LESS THAN (1748707200),  -- 2025-06-01 00:00:00
  9.     PARTITION p_max VALUES LESS THAN MAXVALUE
  10.   )" \
  11. --recursion-method=none --no-check-replication-filters --no-check-unique-key-change --alter-foreign-keys-method auto --print --dry-run
复制代码
执行结果：
  1. Operation, tries, wait:
  2. ......
  3. 2025-05-05T07:18:17 Dropping new table...
  4. DROP TABLE IF EXISTS `test`.`_t1_new`;
  5. 2025-05-05T07:18:17 Dropped new table OK.
  6. Dry run complete.  `test`.`t1` was not altered.
复制代码
然后，使用 --execute 执行
  1. pt-online-schema-change h=192.168.105.101,P=3306,u=root,p=root,D=test,t=t1 \
  2. --alter "
  3.   PARTITION BY RANGE (expired_date) (
  4.     PARTITION p202501 VALUES LESS THAN (1738339200),  -- 2025-02-01 00:00:00
  5.     PARTITION p202502 VALUES LESS THAN (1740758400),  -- 2025-03-01 00:00:00
  6.     PARTITION p202503 VALUES LESS THAN (1743436800),  -- 2025-04-01 00:00:00
  7.     PARTITION p202504 VALUES LESS THAN (1746028800),  -- 2025-05-01 00:00:00
  8.     PARTITION p202505 VALUES LESS THAN (1748707200),  -- 2025-06-01 00:00:00
  9.     PARTITION p_max VALUES LESS THAN MAXVALUE
  10.   )" \
  11. --recursion-method=none --no-check-replication-filters --no-check-unique-key-change --alter-foreign-keys-method auto --print --execute
复制代码
执行结果：
  1. Operation, tries, wait:
  2. ......
  3. Operation, tries, wait:
  4. ......
  5. Copying `test`.`t1`:  24% 01:30 remain
  6. Copying `test`.`t1`:  59% 00:40 remain
  7. Copying `test`.`t1`:  97% 00:02 remain
  8. 2025-05-05T07:22:02 Copied rows OK.
  9. 2025-05-05T07:22:02 Analyzing new table...
  10. 2025-05-05T07:22:02 Swapping tables...
  11. RENAME TABLE `test`.`t1` TO `test`.`_t1_old`, `test`.`_t1_new` TO `test`.`t1`
  12. 2025-05-05T07:22:02 Swapped original and new tables OK.
  13. 2025-05-05T07:22:02 Dropping old table...
  14. DROP TABLE IF EXISTS `test`.`_t1_old`
  15. 2025-05-05T07:22:02 Dropped old table `test`.`_t1_old` OK.
  16. 2025-05-05T07:22:02 Dropping triggers...
  17. DROP TRIGGER IF EXISTS `test`.`pt_osc_test_t1_del`
  18. DROP TRIGGER IF EXISTS `test`.`pt_osc_test_t1_upd`
  19. DROP TRIGGER IF EXISTS `test`.`pt_osc_test_t1_ins`
  20. 2025-05-05T07:22:02 Dropped triggers OK.
  21. Successfully altered `test`.`t1`.
复制代码
查看表结构
  1. greatsql> SHOW CREATE TABLE t1\G
  2. *************************** 1. row ***************************
  3.        Table: t1
  4. Create Table: CREATE TABLE `t1` (
  5.   `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  6.   `data_value` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  7.   `expired_date` int unsigned NOT NULL,
  8.   PRIMARY KEY (`id`,`expired_date`)
  9. ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=10000001 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin
  10. /*!50100 PARTITION BY RANGE (`expired_date`)
  11. (PARTITION p202501 VALUES LESS THAN (1738339200) ENGINE = InnoDB,
  12. PARTITION p202502 VALUES LESS THAN (1740758400) ENGINE = InnoDB,
  13. PARTITION p202503 VALUES LESS THAN (1743436800) ENGINE = InnoDB,
  14. PARTITION p202504 VALUES LESS THAN (1746028800) ENGINE = InnoDB,
  15. PARTITION p202505 VALUES LESS THAN (1748707200) ENGINE = InnoDB,
  16. PARTITION p_max VALUES LESS THAN MAXVALUE ENGINE = InnoDB) */
  17. 1 row in set (0.00 sec)
复制代码
此时可以看到，表 t1 已经调整为分区表了。
6. 测试验证


  • 查询表分区及数据情况
  1. -- 查询数据
  2. greatsql> SELECT COUNT(*) FROM t1;
  3. +----------+
  4. | COUNT(*) |
  5. +----------+
  6. | 10000000 |
  7. +----------+
  8. 1 row in set (3.39 sec)
  10. -- 查询分区
  11. greatsql> SELECT table_schema,table_name,partition_name,partition_expression,partition_description FROM information_schema.partitions WHERE table_name = 't1' order by partition_name asc;
  12. +--------------+------------+----------------+----------------------+-----------------------+
  13. | TABLE_SCHEMA | TABLE_NAME | PARTITION_NAME | PARTITION_EXPRESSION | PARTITION_DESCRIPTION |
  14. +--------------+------------+----------------+----------------------+-----------------------+
  15. | test         | t1         | p202501        | `expired_date`       | 1738339200            |
  16. | test         | t1         | p202502        | `expired_date`       | 1740758400            |
  17. | test         | t1         | p202503        | `expired_date`       | 1743436800            |
  18. | test         | t1         | p202504        | `expired_date`       | 1746028800            |
  19. | test         | t1         | p202505        | `expired_date`       | 1748707200            |
  20. | test         | t1         | p_max          | `expired_date`       | MAXVALUE              |
  21. +--------------+------------+----------------+----------------------+-----------------------+
  22. 6 rows in set (0.01 sec)
复制代码

  • 查询表文件情况
  1. total 509M
  2. -rw-r----- 1 mysql mysql 116M May  5 07:22 t1#p#p202501.ibd
  3. -rw-r----- 1 mysql mysql 104M May  5 07:22 t1#p#p202502.ibd
  4. -rw-r----- 1 mysql mysql 116M May  5 07:22 t1#p#p202503.ibd
  5. -rw-r----- 1 mysql mysql 112M May  5 07:22 t1#p#p202504.ibd
  6. -rw-r----- 1 mysql mysql  60M May  5 07:22 t1#p#p202505.ibd
  7. -rw-r----- 1 mysql mysql 112K May  5 07:22 t1#p#p_max.ibd
复制代码
可以看到，t1.ibd 文件已经不存在了，每个 ibd 文件即为 分区文件。

  • 删除数据，释放空间
    如果需要删除一些数据，直接删除分区即可
  1. -- 删除 202501 分区数据
  2. greatsql> ALTER TABLE t1 DROP PARTITION p202501;
  3. Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
  4. Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0
  6. greatsql> SELECT COUNT(*) FROM t1;
  7. +----------+
  8. | COUNT(*) |
  9. +----------+
  10. |  7727745 |
  11. +----------+
  12. 1 row in set (2.53 sec)
复制代码
数据删除完成，看看文件系统所占空间是否释放？
  1. total 393M
  2. -rw-r----- 1 mysql mysql 104M May  5 07:42 t1#p#p202502.ibd
  3. -rw-r----- 1 mysql mysql 116M May  5 07:22 t1#p#p202503.ibd
  4. -rw-r----- 1 mysql mysql 112M May  5 07:22 t1#p#p202504.ibd
  5. -rw-r----- 1 mysql mysql  60M May  5 07:22 t1#p#p202505.ibd
  6. -rw-r----- 1 mysql mysql 112K May  5 07:22 t1#p#p_max.ibd
复制代码
可以看到，分区 p202501 所使用的 ibd 文件也不存在了，文件系统空间得到了释放。

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季卓然
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