关于表空间:技术分享-MySQL-表空间碎片整理方法

作者：姚远

MySQL ACE，华为云 MVP，专一于 Oracle、MySQL 数据库多年，Oracle 10G 和 12C OCM，MySQL 5.6，5.7，8.0 OCP。当初鼎甲科技任技术顾问，为共事和客户提供数据库培训和技术支持服务。

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MySQL 的表在进行了屡次 delete、update 和 insert 后，表空间会呈现碎片。定期进行表空间整顿，打消碎片能够进步拜访表空间的性能。

上面这个试验用于验证进行表空间整顿后对性能的影响，首先查看这个有 100 万记录表的大小：

mysql> analyze table sbtest1;
+----------------+---------+----------+-----------------------------+
| Table          | Op      | Msg_type | Msg_text                    |
+----------------+---------+----------+-----------------------------+
| sbtest.sbtest1 | analyze | status   | Table is already up to date |
+----------------+---------+----------+-----------------------------+
1 row in set (0.06 sec)

mysql> show table status like 'sbtest1'\G
*************************** 1. row ***************************
           Name: sbtest1
         Engine: MyISAM
        Version: 10
     Row_format: Fixed
           Rows: 1000000
 Avg_row_length: 729
    Data_length: 729000000
Max_data_length: 205195258022068223
   Index_length: 20457472
      Data_free: 0
 Auto_increment: 1000001
    Create_time: 2021-05-31 18:54:22
    Update_time: 2021-05-31 18:54:43
     Check_time: 2021-05-31 18:55:05
      Collation: utf8mb4_0900_ai_ci
       Checksum: NULL
 Create_options: 
        Comment: 
1 row in set (0.00 sec)

mysql> system ls -l /var/lib/mysql/sbtest/sbtest1.*
-rw-r----- 1 mysql mysql 729000000 May 31 08:24 /var/lib/mysql/sbtest/sbtest1.MYD
-rw-r----- 1 mysql mysql  20457472 May 31 08:25 /var/lib/mysql/sbtest/sbtest1.MYI

命令 show table status 和从 OS 层看到的数据文件大小统一，这时的 Data_free 为零。

删除这个表三分之二的记录：

mysql> delete from sbtest1 where id%3<>0;
Query OK, 666667 rows affected (51.72 sec)

从新收集这个表的统计信息后再查看表的状态：

mysql> analyze table sbtest1;
+----------------+---------+----------+----------+
| Table          | Op      | Msg_type | Msg_text |
+----------------+---------+----------+----------+
| sbtest.sbtest1 | analyze | status   | OK       |
+----------------+---------+----------+----------+
1 row in set (0.13 sec)

mysql> show table status like 'sbtest1'\G
*************************** 1. row ***************************
           Name: sbtest1
         Engine: MyISAM
        Version: 10
     Row_format: Fixed
           Rows: 333333
 Avg_row_length: 729
    Data_length: 729000000
Max_data_length: 205195258022068223
   Index_length: 20457472
      Data_free: 486000243
 Auto_increment: 1000001
    Create_time: 2021-05-31 18:54:22
    Update_time: 2021-05-31 19:03:59
     Check_time: 2021-05-31 18:55:05
      Collation: utf8mb4_0900_ai_ci
       Checksum: NULL
 Create_options: 
        Comment: 
1 row in set (0.01 sec)

mysql> select 486000243/729000000;
+---------------------+
| 486000243/729000000 |
+---------------------+
|              0.6667 |
+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> system ls -l /var/lib/mysql/sbtest/sbtest1.*
-rw-r----- 1 mysql mysql 729000000 May 31 08:33 /var/lib/mysql/sbtest/sbtest1.MYD
-rw-r----- 1 mysql mysql  20457472 May 31 08:34 /var/lib/mysql/sbtest/sbtest1.MYI

发现这个表中的三分之二的记录曾经被删除，但数据文件的大小还和原来一样。因为被删除的记录只是被标记成删除，它们占用的存储空间并没有被开释。

进行全表扫描，看看性能：

mysql> select count(*) from sbtest1 where c<>'aaa';
+----------+
| count(*) |
+----------+
|   333333 |
+----------+
1 row in set (0.82 sec)

发现这个全表扫描 SQL 用时 0.82 秒，查看 sys.session 视图中的 last_statement_latency 能够看到一样的用时。

进行表空间整顿：

mysql> alter table sbtest1 force;
Query OK, 333333 rows affected (10.73 sec)
Records: 333333  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> analyze table sbtest1;
+----------------+---------+----------+-----------------------------+
| Table          | Op      | Msg_type | Msg_text                    |
+----------------+---------+----------+-----------------------------+
| sbtest.sbtest1 | analyze | status   | Table is already up to date |
+----------------+---------+----------+-----------------------------+
1 row in set (0.04 sec)

mysql> show table status like 'sbtest1'\G
*************************** 1. row ***************************
           Name: sbtest1
         Engine: MyISAM
        Version: 10
     Row_format: Fixed
           Rows: 333333
 Avg_row_length: 729
    Data_length: 242999757
Max_data_length: 205195258022068223
   Index_length: 6820864
      Data_free: 0
 Auto_increment: 1000001
    Create_time: 2021-05-31 19:10:35
    Update_time: 2021-05-31 19:10:41
     Check_time: 2021-05-31 19:10:45
      Collation: utf8mb4_0900_ai_ci
       Checksum: NULL
 Create_options: 
        Comment: 
1 row in set (0.48 sec)

mysql> system ls -l /var/lib/mysql/sbtest/sbtest1.*
-rw-r----- 1 mysql mysql 242999757 May 31 08:40 /var/lib/mysql/sbtest/sbtest1.MYD
-rw-r----- 1 mysql mysql   6820864 May 31 08:40 /var/lib/mysql/sbtest/sbtest1.MYI

通过整顿后，硬盘空间占用剩下原来的三分之一，Data_free 又变成零，被删除的记录的硬盘空间都开释了。

再次执行全表扫描的 SQL 语句：

mysql> select count(*) from sbtest1 where c<>'aaa';
+----------+
| count(*) |
+----------+
|   333333 |
+----------+
1 row in set (0.29 sec)

发现执行速度也进步到大概原来的三倍。这里应用的是 MyISAM 表进行测试，如果用 InnoDB 表，速度的进步没有这么显著，因为 InnoDB 的数据会缓存到 InnoDB 缓存中，MyISAM 表的数据 MySQL 不进行缓存，OS 可能会缓存，因而要失去精确的测试后果，在 Linux 零碎上每次测试前要应用上面的命令开释零碎的缓存：

# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

应用 alter table force 进行表空间整顿和 OPTIMIZE TABLE 命令的作用一样，这个命令实用于 InnoDB , MyISAM 和 ARCHIVE 三种引擎的表。但对于 InnoDB 的表，不反对 OPTIMIZE TABLE 命令，能够用 alter table sbtest1 engine=innodb 代替，例如：

mysql> OPTIMIZE TABLE sbtest2;
+----------------+----------+----------+-------------------------------------------------------------------+
| Table          | Op       | Msg_type | Msg_text                                                          |
+----------------+----------+----------+-------------------------------------------------------------------+
| sbtest.sbtest2 | optimize | note     | Table does not support optimize, doing recreate + analyze instead |
| sbtest.sbtest2 | optimize | status   | OK                                                                |
+----------------+----------+----------+-------------------------------------------------------------------+
2 rows in set (1 min 25.24 sec)

mysql> alter table sbtest2 engine=innodb;
Query OK, 0 rows affected (1 min 3.06 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

上面的命令能够找出表空间中可开释空间超过 10M 的最大 10 个表：

mysql> select table_name,round(data_length/1024/1024) as data_length_mb,  round(data_free/1024/1024) as data_free_mb   
from information_schema.tables   where round(data_free/1024/1024) > 10  order by data_free_mb desc limit 10;
+------------+----------------+--------------+
| TABLE_NAME | data_length_mb | data_free_mb |
+------------+----------------+--------------+
| sbtest2    |            232 |          174 |
+------------+----------------+--------------+
1 row in set (0.02 sec)

能够应用 MySQL 自带的工具 mysqlcheck 的 - o 选项进行表空间优化，这个工具适宜于在脚本中进行批量解决，能够被 Linux 中的 crontab 或 Windows 中的打算工作调用。

对单个表进行表空间优化的例子如下：

$ mysqlcheck -o sbtest sbtest1

也能够应用上面的命令对某个数据库中的所有表进行表空间优化：

$ mysqlcheck -o sbtest

还能够对整个实例中对所有数据库进行表空间优化：

$ mysqlcheck -o --all-databases

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整理表空间与性能晋升

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