# 使用快速 DDL 在 Amazon Aurora 中修改表
<a name="AuroraMySQL.Managing.FastDDL"></a>

Amazon Aurora 包括就地（几乎是瞬时的）运行 `ALTER TABLE` 操作的优化。完成该操作无需复制表，对其他 DML 语句也没有重大影响。由于该操作不会在表复制中使用临时存储，因此，甚至可以对小型实例类中的大型表使用 DDL 语句。

Aurora MySQL 版本 3 与社群 MySQL 即时 DDL 功能兼容。Aurora MySQL 版本 2 使用称为快速 DDL 的不同实现。

**Topics**
+ [即时 DDL（Aurora MySQL 版本 3）](#AuroraMySQL.mysql80-instant-ddl)
+ [快速 DDL（Aurora MySQL 版本 2）](#AuroraMySQL.Managing.FastDDL-v2)

## 即时 DDL（Aurora MySQL 版本 3）
<a name="AuroraMySQL.mysql80-instant-ddl"></a><a name="instant_ddl"></a>

 Aurora MySQL 版本 3 为提高某些 DDL 操作效率而执行的优化称为即时 DDL。

 Aurora MySQL 版本 3 与社群 MySQL 8.0 的即时 DDL 兼容。您可以将子句 `ALGORITHM=INSTANT` 与 `ALTER TABLE` 语句结合使用来执行即时 DDL 操作。有关即时 DDL 的语法和用法详细信息，请参阅 MySQL 文档中的 [ALTER TABLE](https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/alter-table.html) 和[在线 DDL 操作](https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-online-ddl-operations.html)。

 以下示例演示了即时 DDL 功能。`ALTER TABLE` 语句可以添加列以及更改默认列值。这些示例包括常规列和虚拟列，以及常规表和分区表。在每个步骤中，都可以通过发布 `SHOW CREATE TABLE` 和 `DESCRIBE` 语句查看结果。

```
mysql> CREATE TABLE t1 (a INT, b INT, KEY(b)) PARTITION BY KEY(b) PARTITIONS 6;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> ALTER TABLE t1 RENAME TO t2, ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> ALTER TABLE t2 ALTER COLUMN b SET DEFAULT 100, ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> ALTER TABLE t2 ALTER COLUMN b DROP DEFAULT, ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> ALTER TABLE t2 ADD COLUMN c ENUM('a', 'b', 'c'), ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> ALTER TABLE t2 MODIFY COLUMN c ENUM('a', 'b', 'c', 'd', 'e'), ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> ALTER TABLE t2 ADD COLUMN (d INT GENERATED ALWAYS AS (a + 1) VIRTUAL), ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> ALTER TABLE t2 ALTER COLUMN a SET DEFAULT 20,
    ->   ALTER COLUMN b SET DEFAULT 200, ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> CREATE TABLE t3 (a INT, b INT) PARTITION BY LIST(a)(
    ->   PARTITION mypart1 VALUES IN (1,3,5),
    ->   PARTITION MyPart2 VALUES IN (2,4,6)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> ALTER TABLE t3 ALTER COLUMN a SET DEFAULT 20, ALTER COLUMN b SET DEFAULT 200, ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> CREATE TABLE t4 (a INT, b INT) PARTITION BY RANGE(a)
    ->   (PARTITION p0 VALUES LESS THAN(100), PARTITION p1 VALUES LESS THAN(1000),
    ->   PARTITION p2 VALUES LESS THAN MAXVALUE);
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

mysql> ALTER TABLE t4 ALTER COLUMN a SET DEFAULT 20,
    ->   ALTER COLUMN b SET DEFAULT 200, ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

/* Sub-partitioning example */
mysql> CREATE TABLE ts (id INT, purchased DATE, a INT, b INT)
    ->   PARTITION BY RANGE( YEAR(purchased) )
    ->     SUBPARTITION BY HASH( TO_DAYS(purchased) )
    ->     SUBPARTITIONS 2 (
    ->       PARTITION p0 VALUES LESS THAN (1990),
    ->       PARTITION p1 VALUES LESS THAN (2000),
    ->       PARTITION p2 VALUES LESS THAN MAXVALUE
    ->    );
Query OK, 0 rows affected (0.10 sec)

mysql> ALTER TABLE ts ALTER COLUMN a SET DEFAULT 20,
    ->   ALTER COLUMN b SET DEFAULT 200, ALGORITHM = INSTANT;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
```

## 快速 DDL（Aurora MySQL 版本 2）
<a name="AuroraMySQL.Managing.FastDDL-v2"></a>

 <a name="fast_ddl"></a>

Aurora MySQL 中的快速 DDL 是一种优化方法，旨在通过减少停机时间和资源使用来提高某些架构更改（例如添加或删除列）的性能。与传统的 DDL 方法相比，此方法可以更高效地完成这些操作。

**重要**  
目前，您必须启用 Aurora 实验室模式才能使用快速 DDL。有关启用实验室模式的信息，请参阅 [Amazon Aurora MySQL 实验室模式](AuroraMySQL.Updates.LabMode.md)。  
快速 DDL 优化最初在 Aurora MySQL 版本 2 的实验室模式中引入，用来提高某些 DDL 操作的效率。在 Aurora MySQL 版本 3 中，实验室模式停用，快速 DDL 已被 MySQL 8.0 Instant DDL 功能所取代。

在 MySQL 中，很多数据定义语言 (DDL) 操作会对性能产生明显影响。

例如，假设您使用 `ALTER TABLE` 操作在表中添加一列。根据指定的算法，该操作可涉及以下步骤：
+ 创建表的完整副本
+ 创建临时表，以处理并发数据操控语言 (DML) 操作
+ 重建此表的所有索引
+ 应用并发 DML 更改时应用表锁定
+ 减慢并发 DML 吞吐量

在具有大型表或高事务量的环境中，这种性能影响可能尤其具有挑战性。快速 DDL 优化了架构更改，使得操作速度更快，耗费的资源更少，从而缓解这些挑战。

### 快速 DDL 限制
<a name="AuroraMySQL.FastDDL.Limitations"></a>

目前，快速 DDL 具有以下限制：
+ 快速 DDL 仅支持将没有默认值且可为空的列添加到现有表的最后。
+ 快速 DDL 无法作用于分区表。
+ 快速 DDL 无法作用于使用 REDUNDANT 行格式的 InnoDB 表。
+  快速 DDL 无法作用于具有全文搜索索引的表。
+ 如果 DDL 操作的最大可能的记录大小太大，则不会使用快速 DDL。如果大于页面大小的一半，则说明记录大小太大。记录的最大大小是将所有列的最大大小相加得出的。对于大小可变的列，按照 InnoDB 标准，不会在计算中包含外部字节。

### 快速 DDL 语法
<a name="AuroraMySQL.FastDDL.Syntax"></a>

```
ALTER TABLE tbl_name ADD COLUMN col_name column_definition
```

该语句具有以下选项：
+ **`tbl_name` — **要修改的表的名称。
+ **`col_name` — **要添加的列的名称。
+ **`col_definition` — **要添加的列的定义。
**注意**  
您必须指定不带默认值且可为空的列定义，否则，无法使用快速 DDL。

### 快速 DDL 示例
<a name="AuroraMySQL.FastDDL.Examples"></a>

 以下示例演示了快速 DDL 操作带来的加速。第一个 SQL 示例在不使用快速 DDL 的情况下在大型表上运行 `ALTER TABLE` 语句。这项操作需要大量时间。CLI 示例说明了如何为集群启用快速 DDL。然后，另一个 SQL 示例在相同的表上运行相同的 `ALTER TABLE` 语句。启用快速 DDL 后，操作会非常快。

 本示例使用 TPC-H 基准测试中的 `ORDERS` 表，其中包含 1.5 亿行。此集群有意使用相对较小的实例类来演示无法使用快速 DDL 时 `ALTER TABLE` 语句可能需要多长时间。该示例创建包含相同数据的原始表的克隆。检查 `aurora_lab_mode` 设置可确认集群没有使用快速 DDL，因为实验室模式未启用。然后，`ALTER TABLE ADD COLUMN` 语句需要大量时间才能在表格末尾添加新列。

```
mysql> create table orders_regular_ddl like orders;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

mysql> insert into orders_regular_ddl select * from orders;
Query OK, 150000000 rows affected (1 hour 1 min 25.46 sec)

mysql> select @@aurora_lab_mode;
+-------------------+
| @@aurora_lab_mode |
+-------------------+
|                 0 |
+-------------------+

mysql> ALTER TABLE orders_regular_ddl ADD COLUMN o_refunded boolean;
Query OK, 0 rows affected (40 min 31.41 sec)

mysql> ALTER TABLE orders_regular_ddl ADD COLUMN o_coverletter varchar(512);
Query OK, 0 rows affected (40 min 44.45 sec)
```

 此示例与前一个示例一样准备了大型表。但是，您不能简单地在交互式 SQL 会话中启用实验室模式。必须在自定义参数组中启用该设置。这样做需要断开 `mysql` 会话并运行一些 AWS CLI 命令或使用 AWS 管理控制台。

```
mysql> create table orders_fast_ddl like orders;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> insert into orders_fast_ddl select * from orders;
Query OK, 150000000 rows affected (58 min 3.25 sec)

mysql> set aurora_lab_mode=1;
ERROR 1238 (HY000): Variable 'aurora_lab_mode' is a read only variable
```

 为集群启用实验室模式需要使用参数组进行一些操作。此 AWS CLI 示例使用集群参数组，以确保集群中的所有数据库实例对实验室模式设置使用相同的值。

```
$ aws rds create-db-cluster-parameter-group \
  --db-parameter-group-family aurora5.7 \
    --db-cluster-parameter-group-name lab-mode-enabled-57 --description 'TBD'
$ aws rds describe-db-cluster-parameters \
  --db-cluster-parameter-group-name lab-mode-enabled-57 \
    --query '*[*].[ParameterName,ParameterValue]' \
      --output text | grep aurora_lab_mode
aurora_lab_mode 0
$ aws rds modify-db-cluster-parameter-group \
  --db-cluster-parameter-group-name lab-mode-enabled-57 \
    --parameters ParameterName=aurora_lab_mode,ParameterValue=1,ApplyMethod=pending-reboot
{
    "DBClusterParameterGroupName": "lab-mode-enabled-57"
}

# Assign the custom parameter group to the cluster that's going to use Fast DDL.
$ aws rds modify-db-cluster --db-cluster-identifier tpch100g \
  --db-cluster-parameter-group-name lab-mode-enabled-57
{
  "DBClusterIdentifier": "tpch100g",
  "DBClusterParameterGroup": "lab-mode-enabled-57",
  "Engine": "aurora-mysql",
  "EngineVersion": "5.7.mysql_aurora.2.10.2",
  "Status": "available"
}

# Reboot the primary instance for the cluster tpch100g:
$ aws rds reboot-db-instance --db-instance-identifier instance-2020-12-22-5208
{
  "DBInstanceIdentifier": "instance-2020-12-22-5208",
  "DBInstanceStatus": "rebooting"
}

$ aws rds describe-db-clusters --db-cluster-identifier tpch100g \
  --query '*[].[DBClusterParameterGroup]' --output text
lab-mode-enabled-57

$ aws rds describe-db-cluster-parameters \
  --db-cluster-parameter-group-name lab-mode-enabled-57 \
    --query '*[*].{ParameterName:ParameterName,ParameterValue:ParameterValue}' \
      --output text | grep aurora_lab_mode
aurora_lab_mode 1
```

 以下示例显示了参数组更改生效后的剩余步骤。它将测试 `aurora_lab_mode` 设置以确保集群可以使用快速 DDL。然后，它将运行 `ALTER TABLE` 语句以将列添加到另一个大型表的末尾。这一次，语句结束的非常快。

```
mysql> select @@aurora_lab_mode;
+-------------------+
| @@aurora_lab_mode |
+-------------------+
|                 1 |
+-------------------+

mysql> ALTER TABLE orders_fast_ddl ADD COLUMN o_refunded boolean;
Query OK, 0 rows affected (1.51 sec)

mysql> ALTER TABLE orders_fast_ddl ADD COLUMN o_coverletter varchar(512);
Query OK, 0 rows affected (0.40 sec)
```