DDLOnline：在线执行DDL语句，保证表结构修改不影响业务
在数据库管理中，DDL（数据定义语言）操作通常用于修改表结构，如增加、删除字段，或者修改字段类型等。传统上，这类操作会锁定表，导致表在修改过程中无法进行读写操作，从而可能影响线上服务。DDLOnline，顾名思义，就是在不影响表的正常读写操作的前提下，在线执行DDL语句。这种方式的优势在于能够保证业务的持续性，不会因为修改表结构而导致服务中断。
这种操作可以比作在飞机飞行中进行加油，飞机并未着陆，而是空中加油，同理，DDLOnline就是在数据库"飞行"的过程中，执行结构性变更而不造成服务的中断。
虽然DDL操作在某些情况下可能并不会造成显著的影响，尤其是在数据量较小或者访问频率较低的表上，但对于那些拥有数百万甚至数千万数据的大型表来说，DDL操作可能会执行数十秒甚至数分钟，这时就有可能影响到数据库的性能。在生产环境中，我们需要谨慎地选择合适的DDLOnline方法来避免潜在的性能问题。
为什么增加字段会锁表？
当我们对表结构进行更改（如增加字段）时，MySQL需要在后台为该表加上一个元数据锁（MDL锁），这是为了保证表结构的完整性。这种锁是写锁，只有获取了该锁，数据库才能对表进行结构上的修改。若表在此期间有读写请求，便会被阻塞，直至表结构修改完成。
即便是简单的字段增删操作，也可能导致大表的读写操作被暂停，进而影响到业务的正常运行。
DDLOnline的实现方法
MySQL本身提供了一些DDLOnline的解决方案，其中包括了自带的功能、Percona Toolkit工具集、以及开源的gh-ost工具等。下面我们将深入探讨其中几种主要的实现方式。
1. MySQL官方自带DDLOnline功能
自MySQL 5.6版本起，MySQL就支持了DDLOnline操作。用户可以在执行DDL语句时，显式指定ALGORITHM和LOCK这两个关键字的参数值，来控制DDL操作的方式。例如：
sql
复制代码
ALTER TAE your_table ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE ADD COLUMN new_column INT;
在上面的例子中，ALGORITHM=INPLACE表示通过直接修改表的方式进行操作，而LOCK=NONE则表示在DDL执行期间，表仍然允许进行读写操作。
ALGORITHM参数有三种选择：
INPLACE：在原表上直接进行操作，不需要复制数据。
COPY：创建一个新的表，修改新表结构后再替换原表，期间原表无法进行DML操作。
DEFAULT：根据DDL语句的具体情况自动选择合适的方式。
LOCK参数有四种取值：
NONE：不加锁，允许在DDL操作期间进行DML操作。
SHARED：允许进行SELECT操作，但无法执行DML操作。
DEFAULT：根据不同的DDL操作自动选择合适的锁。
EXCLUSIVE：完全锁定表，无法执行任何操作。
尽管MySQL提供了这项功能，但它并不是万能的。并非所有DDL语句都可以支持完全的在线操作。例如，修改字段类型、添加或删除主键、索引等操作，在某些情况下仍然需要加锁，且不能实现完全的在线操作。
2. 使用Percona Toolkit的pt-online-schema-change
Percona Toolkit中的pt-online-schema-change工具，是一种常用的第三方解决方案。它的核心思想是通过创建临时表，并利用触发器同步原表和临时表的数据，从而实现无中断的表结构修改。
操作流程大致如下：
创建临时表：首先会根据原表的结构创建一个临时表，并应用DDL语句。
数据同步：将原表的数据逐行迁移到临时表中。如果在迁移过程中，原表有新的DML操作（如INSERT、UPDATE、DELETE），这些操作会通过触发器同步到临时表。
替换表：当数据完全同步后，临时表将替换原表。
这种方式的优点是能够在不中断业务的前提下完成DDL操作，但它的缺点在于，触发器的引入会增加原表的负载，尤其在DML操作非常频繁时，可能会带来性能问题。
3. 使用gh-ost工具
gh-ost（GitHub Online Schema Migration Tool）是开发的另一款开源工具，专门用于在线修改MySQL表结构。与pt-online-schema-change类似，gh-ost通过逐步迁移数据的方式来实现在线修改表结构的目的。gh-ost的优点在于其实现机制更加轻量，且对表的锁定更少，因此在高负载的生产环境中具有更好的性能表现。
gh-ost与pt-online-schema-change的最大区别在于，gh-ost基于日志的方式进行数据迁移，而pt-online-schema-change则依赖触发器来同步数据。gh-ost在高并发写入的情况下，通常会表现得更为稳定。
DDLOnline操作是数据库管理中非常重要的一项技术，尤其是在生产环境中。MySQL本身提供了一些基本的在线DDL功能，但对于复杂的表结构变更，往往需要借助像Percona Toolkit和gh-ost等第三具来实现更高效的在线操作。
尽管如此，每种方法都有其局限性和适用场景。比如，MySQL官方自带的DDLOnline功能虽然简单易用，但在主从架构中可能会导致主从延迟；而pt-online-schema-change和gh-ost虽然提供了更灵活的方案，但也可能会带来性能开销。在实际应用中，选择合适的工具和方法，合理规划DDL操作的时机，才是确保业务持续性和数据完整性的关键。