MySQL8.0新特性——支持原子DDL語句

   MySQL 8.0開始支持原子數(shù)據(jù)定義語言（DDL）語句。此功能稱為原子DDL。原子DDL語句將與DDL操作關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)字典更新，存儲(chǔ)引擎操作和二進(jìn)制日志寫入組合到單個(gè)原子事務(wù)中。即使服務(wù)器在操作期間暫停，也會(huì)提交事務(wù)，并將適用的更改保留到數(shù)據(jù)字典，存儲(chǔ)引擎和二進(jìn)制日志，或者回滾事務(wù)。

   通過在MySQL 8.0中引入MySQL數(shù)據(jù)字典，可以實(shí)現(xiàn)Atomic DDL。在早期的MySQL版本中，元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在元數(shù)據(jù)文件，非事務(wù)性表和存儲(chǔ)引擎特定的字典中，這需要中間提交。MySQL數(shù)據(jù)字典提供的集中式事務(wù)元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)消除了這一障礙，使得將DDL語句操作重組為原子事務(wù)成為可能。

官方文檔：

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/atomic-ddl.html

1、支持的DDL語句

 原子DDL功能支持表和非表DDL語句。與表相關(guān)的DDL操作需要存儲(chǔ)引擎支持，而非表DDL操作則不需要。目前，只有InnoDB存儲(chǔ)引擎支持原子DDL。

①：受支持的表DDL語句包括 CREATE，ALTER和 DROP對(duì)數(shù)據(jù)庫，表，表和索引，以及語句 TRUNCATE TABLE聲明。

②：支持的非表DDL語句包括：

   CREATE和DROP 語句，以及（如果適用）ALTER 存儲(chǔ)程序，觸發(fā)器，視圖和用戶定義函數(shù)（UDF）的語句。

   賬戶管理語句： CREATE，ALTER， DROP，，如果適用， RENAME報(bào)表用戶和角色，以及GRANT 和REVOKE報(bào)表。

1.1、原子DDL功能不支持以下語句：

①：涉及除存儲(chǔ)引擎之外的存儲(chǔ)引擎的與表相關(guān)的DDL語句InnoDB。

②：INSTALL PLUGIN和 UNINSTALL PLUGIN 陳述。

③：INSTALL COMPONENT和 UNINSTALL COMPONENT 陳述。

④：CREATE SERVER， ALTER SERVER和 DROP SERVER語句。

2、原子DDL特性：

①：元數(shù)據(jù)更新，二進(jìn)制日志寫入和存儲(chǔ)引擎操作（如果適用）將合并為單個(gè)事務(wù)。

②：在DDL操作期間，SQL層沒有中間提交。

③：在適用的情況下：

    數(shù)據(jù)字典，程序，事件和UDF高速緩存的狀態(tài)與DDL操作的狀態(tài)一致，這意味著更新高速緩存以反映DDL操作是成功完成還是回滾。

    DDL操作中涉及的存儲(chǔ)引擎方法不執(zhí)行中間提交，并且存儲(chǔ)引擎將自身注冊(cè)為DDL事務(wù)的一部分。

    存儲(chǔ)引擎支持DDL操作的重做和回滾，這在DDL操作的 Post-DDL階段執(zhí)行。

④：DDL操作的可見行為是原子的，這會(huì)更改某些DDL語句的行為

注意：

  原子或其他DDL語句隱式結(jié)束當(dāng)前會(huì)話中處于活動(dòng)狀態(tài)的任何事務(wù)，就好像您COMMIT在執(zhí)行語句之前完成了一樣。這意味著DDL語句不能在另一個(gè)事務(wù)中，在事務(wù)控制語句中執(zhí)行 START TRANSACTION ... COMMIT，或者與同一事務(wù)中的其他語句結(jié)合使用。

3、DDL語句行為的變化

3.1、DROP TABLE：

 如果所有命名表都使用原子DDL支持的存儲(chǔ)引擎，則操作是完全原子的。該語句要么成功刪除所有表，要么回滾。

DROP TABLE如果命名表不存在，并且未進(jìn)行任何更改（無論存儲(chǔ)引擎如何），則會(huì)失敗并顯示錯(cuò)誤。如下所示：

mysql> CREATE TABLE t1 (c1 INT);

mysql> DROP TABLE t1, t2;

ERROR 1051 (42S02): Unknown table 'test.t2'

mysql> SHOW TABLES;

+----------------+

| Tables_in_test |

+----------------+

| t1             |

+----------------+

在引入原子DDL之前， DROP TABLE雖然會(huì)報(bào)錯(cuò)誤表不存在，但是存在的表會(huì)被執(zhí)行成功，如下：

mysql> CREATE TABLE t1 (c1 INT);

mysql> DROP TABLE t1, t2;

ERROR 1051 (42S02): Unknown table 'test.t2'

mysql> SHOW TABLES;

Empty set (0.00 sec)

注意：

   由于行為的這種變化，DROP TABLE會(huì)在 MySQL 5.7主服務(wù)器上的部分完成 語句在MySQL 8.0從服務(wù)器上復(fù)制時(shí)失敗。要避免此故障情形，請(qǐng)?jiān)贒ROP TABLE語句中使用IF EXISTS語法以防止對(duì)不存在的表發(fā)生錯(cuò)誤

3.2、DROP DATABASE：

   如果所有表都使用原子DDL支持的存儲(chǔ)引擎，則為atomic。該語句要么成功刪除所有對(duì)象，要么回滾。但是，從文件系統(tǒng)中刪除數(shù)據(jù)庫目錄是最后一次，并且不是原子事務(wù)的一部分。如果由于文件系統(tǒng)錯(cuò)誤或服務(wù)器暫停而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫目錄的刪除失敗， DROP DATABASE則不會(huì)回滾事務(wù)。

3.3、對(duì)于不使用原子DDL支持的存儲(chǔ)引擎的表，表刪除發(fā)生在原子 DROP TABLE或 DROP DATABASE事務(wù)之外。這樣的表刪除被單獨(dú)寫入二進(jìn)制日志，這在中斷DROP TABLE或 DROP DATABASE操作的情況下將存儲(chǔ)引擎，數(shù)據(jù)字典和二進(jìn)制日志之間的差異限制為最多一個(gè)表 。對(duì)于刪除多個(gè)表的操作，不使用原子DDL支持的存儲(chǔ)引擎的表將在執(zhí)行之前刪除。

3.4、CREATE TABLE， ALTER TABLE， RENAME TABLE， TRUNCATE TABLE， CREATE TABLESPACE，和 DROP TABLESPACE對(duì)使用原子DDL支持的存儲(chǔ)引擎表執(zhí)行的操作要么完全提交或如果服務(wù)器的操作時(shí)停止回滾。在早期的MySQL版本中，這些操作的中斷可能會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)引擎，數(shù)據(jù)字典和二進(jìn)制日志之間的差異，或留下孤立文件。RENAME TABLE如果所有命名表都使用原子DDL支持的存儲(chǔ)引擎，則操作只是原子操作。

3.5、DROP VIEW：

 如果命名視圖不存在且未進(jìn)行任何更改，則會(huì)失敗。在此示例中演示了行為更改，其中 DROP VIEW語句失敗，因?yàn)槊晥D不存在，如下：

mysql> CREATE VIEW test.viewA AS SELECT * FROM t;

mysql> DROP VIEW test.viewA, test.viewB;

ERROR 1051 (42S02): Unknown table 'test.viewB'

mysql> SHOW FULL TABLES IN test WHERE TABLE_TYPE LIKE 'VIEW';

+----------------+------------+

| Tables_in_test | Table_type |

+----------------+------------+

| viewA          | VIEW       |

+----------------+------------+

在引入原子DDL之前， 使用DROP VIEW刪除視圖會(huì)報(bào)錯(cuò)，但是存在的視圖會(huì)被成功刪除：

mysql> CREATE VIEW test.viewA AS SELECT * FROM t;

mysql> DROP VIEW test.viewA, test.viewB;

ERROR 1051 (42S02): Unknown table 'test.viewB'

mysql> SHOW FULL TABLES IN test WHERE TABLE_TYPE LIKE 'VIEW';

Empty set (0.00 sec)

注意：

   由于行為的這種變化，DROP VIEW在MySQL 5.7主服務(wù)器上的部分完成 操作在MySQL 8.0從服務(wù)器上復(fù)制時(shí)會(huì)失敗。要避免此故障情形，請(qǐng)?jiān)贒ROP VIEW語句中使用IF EXISTS語法以防止對(duì)不存在的視圖發(fā)生錯(cuò)誤。

3.6、不再允許部分執(zhí)行帳戶管理聲明。帳戶管理語句對(duì)所有命名用戶成功或回滾，如果發(fā)生錯(cuò)誤則無效。在早期的MySQL版本中，為多個(gè)用戶命名的帳戶管理語句可能對(duì)某些用戶成功，而對(duì)其他用戶則失敗。

如下：其中第二個(gè)CREATE USER 語句返回錯(cuò)誤但失敗，因?yàn)樗鼰o法對(duì)所有命名用戶成功。

mysql> CREATE USER userA;

mysql> CREATE USER userA, userB;

ERROR 1396 (HY000): Operation CREATE USER failed for 'userA'@'%'

mysql> SELECT User FROM mysql.user WHERE User LIKE 'user%';

+-------+

| User  |

+-------+

| userA |

+-------+

在引入原子DDL之前，第二個(gè) 使用CREATE USER語句創(chuàng)建用戶會(huì)返回一個(gè)錯(cuò)誤，但是不存在的用戶會(huì)成功創(chuàng)建，：

mysql> CREATE USER userA;

mysql> CREATE USER userA, userB;

ERROR 1396 (HY000): Operation CREATE USER failed for 'userA'@'%'

mysql> SELECT User FROM mysql.user WHERE User LIKE 'user%';

+-------+

| User  |

+-------+

| userA |

| userB |

+-------+

注意：

   由于行為的這種變化，MySQL 5.7主服務(wù)器上部分會(huì)成功執(zhí)行，會(huì)在MySQL 8.0從服務(wù)器上復(fù)制時(shí)失敗。要避免此故障情形，請(qǐng)?jiān)趧?chuàng)建用戶的命令中使用IF EXISTS或 IF NOT EXISTS語法，以防止與命名用戶相關(guān)的錯(cuò)誤。

4、存儲(chǔ)引擎支持：目前只有innodb存儲(chǔ)引擎支持原子DDL

   目前，只有InnoDB存儲(chǔ)引擎支持原子DDL。不支持原子DDL的存儲(chǔ)引擎免于DDL原子性。涉及豁免存儲(chǔ)引擎的DDL操作仍然能夠引入操作中斷或僅部分完成時(shí)可能發(fā)生的不一致。

   要支持重做和回滾DDL操作， InnoDB請(qǐng)將DDL日志寫入 mysql.innodb_ddl_log表，該表是駐留在mysql.ibd數(shù)據(jù)字典表空間中的隱藏?cái)?shù)據(jù)字典表 。

要mysql.innodb_ddl_log在DDL操作期間查看寫入表的DDL日志 ，請(qǐng)啟用 innodb_print_ddl_logs 配置選項(xiàng)。

注意：

mysql.innodb_ddl_log無論innodb_flush_log_at_trx_commit 設(shè)置多少，對(duì)表的 更改的重做日志 都會(huì)立即刷新到磁盤 。立即刷新重做日志可以避免DDL操作修改數(shù)據(jù)文件的情況，但是mysql.innodb_ddl_log由這些操作產(chǎn)生的對(duì)表的更改的重做日志 不會(huì)持久保存到磁盤。這種情況可能會(huì)在回滾或恢復(fù)期間導(dǎo)致錯(cuò)誤。

InnoDB存儲(chǔ)引擎分階段執(zhí)行DDL操作。DDL操作 ALTER TABLE可以在Commit階段之前多次執(zhí)行 Prepare和Perform階段：

準(zhǔn)備：創(chuàng)建所需對(duì)象并將DDL日志寫入 mysql.innodb_ddl_log表中。DDL日志定義了如何前滾和回滾DDL操作。

執(zhí)行：執(zhí)行DDL操作。例如，為CREATE TABLE操作執(zhí)行創(chuàng)建例程。

提交：更新數(shù)據(jù)字典并提交數(shù)據(jù)字典事務(wù)。

Post-DDL：重播并從mysql.innodb_ddl_log表中刪除DDL日志。為了確?？梢园踩貓?zhí)行回滾而不引入不一致性，在最后階段執(zhí)行文件操作，例如重命名或刪除數(shù)據(jù)文件。這一階段還從刪除的動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù) mysql.innodb_dynamic_metadata的數(shù)據(jù)字典表DROP TABLE，TRUNCATE TABLE和該重建表其他DDL操作。

注意：

  無論事務(wù)是提交還是回滾， DDL日志都會(huì)在Post-DDL階段重播并從表中刪除 。mysql.innodb_ddl_log如果服務(wù)器在DDL操作期間暫停，則DDL日志應(yīng)僅保留在表中。在這種情況下，DDL日志將在恢復(fù)后重播并刪除。

  在恢復(fù)情況下，可以在重新啟動(dòng)服務(wù)器時(shí)提交或回滾DDL事務(wù)。如果在重做日志和二進(jìn)制日志中存在在DDL操作的提交階段期間執(zhí)行的數(shù)據(jù)字典事務(wù)，則 該操作被視為成功并且前滾。否則，在InnoDB重放數(shù)據(jù)字典重做日志時(shí)回滾不完整的數(shù)據(jù)字典事務(wù) ，并回滾DDL事務(wù)。

5、查看DDL日志：

   InnoDB將DDL日志寫入 mysql.innodb_ddl_log表以支持重做和回滾DDL操作。該 mysql.innodb_ddl_log表是隱藏在mysql.ibd數(shù)據(jù)字典表空間中的隱藏?cái)?shù)據(jù)字典表 。與其他隱藏?cái)?shù)據(jù)字典表一樣，mysql.innodb_ddl_log在非調(diào)試版本的MySQL中無法直接訪問該 表。