线上有一张千万级数据量的大表，需要新增一个字段，你该怎么办？直接使用ALTER TABLE可能引发长时间锁表，导致生产事故。在十三Tech的数据库运维实践中，大表在线变更是一个高频且高风险的操作。本文将深入分析各种方案的优劣，重点讲解pt-osc工具的工作原理和使用方法，以及MySQL Online DDL的技术演进。
背景
在MySQL生产环境中，对大表执行DDL操作一直是DBA和开发者面临的棘手问题。表结构变更期间，传统ALTER TABLE会锁定表，阻塞读写操作。对于千万级甚至亿级的大表，锁表时间可能长达数小时，这对线上业务是不可接受的。因此，选择一种安全、高效的在线变更方案至关重要。
ps: 以下内容为参考业界成熟方案总结而来
实现
MySQL 在执行 ALTER TABLE 增加字段操作时，会对表进行短时间的写锁定以避免数据的修改冲突，但是锁定时间将取决于要添加的列的数量，列的大小以及表的大小。
在大表场景下，特别是千万级、亿级的大表，如果处理不当。这些操作往往会引发锁表的巨大隐患，特别是在生产环境中，一旦在变更表结构过程中，出现了长时间锁表，会导致用户产生的数据长时间无法正常变更到表中，进而导致服务功能异常，结果将是灾难性的
一般可能有以下想法
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停服， 在停服期间做表结构的变更，自然就可以防止对用户产生影响
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凌晨执行， 在用户较少的时间段内，做变更，尽量减少对用户产生影响
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使用换表， 但是缺点是复制数据到新表期间，如果用户在这期间做了update或delete操作，且数据发生在已经复制完成的部分，那么将无法感知到这部分数据，导致丢失掉用户的操作数据，风险太大
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使用存储过程， 缺点是执行时间会很久，且有可能影响到用户的DDL操作。因为为了防止每次循环修改时，锁住太多数据行，我们需要控制每次更新数据的行数，粒度不能太大，否则很有可能会锁住用户正在操作的数据行
以上的方案都有一定的缺陷，不够丝滑，会对线上业务造成一定的影响
pt-osc
pt-osc (在线模式更改表) 是一个来自 Percona Toolkit 工具包的命令行工具，用于在 MySQL 中进行在线模式更改表结构的操作。相比于传统的 ALTER TABLE 命令，pt-osc 有以下优势：
pt-osc可以避免在执行修改表操作时对表的锁定，从而减小对服务器性能的影响。pt-osc可以同时进行多个表更改操作，从而避免了多次单独执行ALTER TABLE命令的繁琐工作。pt-osc可以监控表的修改操作，以便及时发现并修复可能出现的错误。
下面是使用 pt-osc 进行表更改的基本步骤：
使用 pt-osc 工具修改表结构的主要步骤如下：
1、创建一个跟原表一模一样的新表，命名方式为'_正式表名_new';
2、使用alter语句将要变更的内容在新创建的新表上做变更，避免了对原表的alter操作；
3、在原表中创建3个触发器，分别是insert、update和delete，主要是用于原表在往新表复制数据时，如果用户有DDL操作，触发器能够将在这期间出现的DDL操作数据也写入到新表中，确保新表的数据是最新的，不会丢失掉用户的新操作数据；
4、按块拷贝数据到新表，拷贝过程对数据行持有S锁；
5、重命名，将原表重命名为老表，命名为“_正式表名_old”，将新表重命名为正式表，可通过配置决定执行完成后是否删除掉老表；
6、删除3个触发器；
pt-osc的使用
例如，如果要在名为 testdb 的数据库中的表 testtable 中添加一个名为 new_column 的字段，可以执行以下命令：
pt-online-schema-change --execute --alter "ADD COLUMN new_column INT" D=testdb,t=testtable
该命令会在数据库 testdb 中对表 testtable 执行添加字段操作，并监控操作的细节。如果发现出现了错误，pt-osc 可以快速回滚修改操作，恢复原来的表结构
大体性能： 1600w的数据量级增加新字段，约7分钟
总结
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pt-osc 可以帮助我们更好的对表字段进行变更
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MySQL 5.6 以上版本支持并行索引创建，在执行新增索引操作时，在 ALTER TABLE 语句中添加
ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE, ONLINE=ON选项，指定使用INPLACE算法、禁用锁定、使用在线模式等选项，让 MySQL 引擎使用并行操作方式来创建索引，从而减少锁定表的时间 -
Mysql 8.0 的
ALGORITHM=INSTANT性能更好，可以达到秒级
总结
MySQL大表在线变更是一项考验工程经验的操作。pt-osc通过触发器+增量同步+原子换表的巧妙设计，实现了真正的在线无锁变更；而MySQL 5.6的Inplace算法和8.0的INSTANT算法则代表了官方在这方面的持续进化。在实际生产环境中，选择合适的工具、评估变更影响、制定回滚方案，缺一不可。更多MySQL运维与架构实战，敬请关注十三Tech。