Wie löst MySQL das Problem, dass nach dem Löschen einer großen Datenmenge kein Speicherplatz freigegeben wird?

Dieser Artikel vermittelt Ihnen relevantes Wissen über MySQL, das hauptsächlich die damit verbundenen Probleme organisiert, die entstehen, wenn nach dem Löschen einer großen Datenmenge kein Speicherplatz freigegeben wird. Sowohl das Einfügen als auch das Aktualisieren in MySQL können zu Seitenaufteilungen führen, sodass es zu einer Fragmentierung kommt Schauen Sie mal rein, ich hoffe, es wird für alle hilfreich sein.

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Zusammenfassung mehrerer Defragmentierungslösungen für MySQL (Lösen Sie das Problem, dass nach dem Löschen einer großen Datenmenge kein Speicherplatz freigegeben wird)

1. Hintergrundwissen?

1.1 Warum gibt es Fragmente?

1. Sowohl das Einfügen als auch das Aktualisieren in MySQL können zu Seitenaufteilungen führen, sodass eine Fragmentierung vorliegt.

   Bei einer großen Anzahl von UPDATEs kommt es auch zu einer Dateifragmentierung. Die minimale physische Speicherzuordnungseinheit von Innodb kann auch dazu führen, dass Seiten geteilt werden und unregelmäßig gefüllt werden , sodass die endgültigen Daten fragmentiert werden.

2. Die Löschanweisung markiert eigentlich nur die Daten und zeichnet sie in einer verknüpften Liste auf, wodurch ein Leerzeichen entsteht.

   Wenn in InnoDB einige Zeilen gelöscht werden, werden diese Zeilen nur als „gelöscht“ markiert, anstatt physisch aus dem Index gelöscht zu werden, sodass der Speicherplatz nicht wirklich freigegeben und zurückgefordert wird. Der Purge-Thread von InnoDB bereinigt diese nutzlosen Indexschlüssel und Zeilen asynchron.

3. Beim Ausführen eines Einfügevorgangs versucht MySQL, Leerraum zu verwenden. Wenn jedoch ein bestimmter Leerraum nicht mit Daten der entsprechenden Größe belegt ist und immer noch nicht vollständig belegt werden kann, wird er fragmentiert.

4. Zusammenfassung :

   1. Hinzufügen, Löschen und Ändern von Vorgängen in der Tabelle können zu Datenlücken führen. Wenn eine große Anzahl von Hinzufügungs-, Lösch- und Änderungsvorgängen in der Tabelle ausgeführt wird, ist die Wahrscheinlichkeit von Datenlücken relativ hoch.

   2. Mehrere Situationen, in denen MySQL Daten löscht und ob Speicherplatz freigegeben werden soll:

      1. drop, truncate gibt sofort Speicherplatz frei, egal ob Innodb oder MyISAM;
      • truncate table ist eigentlich ein bisschen ähnlich Tabelle löschen und dann erstellen. Es ist lediglich so, dass der Prozess der Tabellenerstellung optimiert wurde, z. B. war die Tabellenstrukturdatei bereits zuvor vorhanden usw. Daher sollte die Geschwindigkeit nahe an der Geschwindigkeit der Löschtabelle liegen.
      2. delete from table_name löscht alle Daten in der Tabelle. Für MyISAM wird der Speicherplatz sofort freigegeben (er sollte speziell verarbeitet werden, was sinnvoller ist). ) und InnoDB gibt den Speicherplatz nicht frei. ;
      3. Für das bedingte Löschen von „Table_Name“ geben weder innodb noch MyISAM Speicherplatz frei. Ob Innodb oder Myisam. Um den Zweck der Freigabe von Speicherplatz zu erreichen, führen Sie daher nach dem Löschen den Vorgang „Tabelle optimieren“ aus.
      4. Obwohl der Speicherplatz nach dem Löschen der Aus-Tabelle nicht freigegeben wird, kann dieser Speicherplatz beim nächsten Einfügen von Daten weiterhin verwendet werden.
1.2 Durch Fragmentierung verursachte Probleme

Wenn MySQL die Daten scannt, ist das gescannte Objekt tatsächlich die Obergrenze der Kapazitätsanforderung der Liste, d. h. die Spitzenposition in dem Bereich, in dem sich die Daten befinden ist geschrieben Teil;
Nachdem die Tabelle in der MySQL-Datenbank mehrmals gelöscht, aktualisiert und eingefügt wurde, wird der Tabellenbereich fragmentiert. Durch regelmäßiges Defragmentieren des Tabellenbereichs und Beseitigen der Fragmentierung kann die Leistung beim Zugriff auf den Tabellenbereich verbessert werden.
Diese Art der Fragmentierung erhöht nicht nur die Speicherkosten, sondern verringert aufgrund der Datenfragmentierung auch die Scaneffizienz der Tabelle.
Wenn die Fragmente nicht defragmentiert werden, belegen sie möglicherweise längere Zeit Speicherplatz, was zu einer immer höheren Festplattennutzung führt.
2. Wie beseitigt man Schmutz?

Voraussetzung für die Behebung des Problems ist, zunächst das Problem zu finden, damit wir das richtige Mittel verschreiben können.

2.1. Überprüfen Sie den Fragmentierungsstatus der Tabelle.

Sehen Sie sich jede fragmentierte Tabelle in der Datenbank an

1. Data_free: 4194304 stellt die Anzahl der Bytes im Fragment dar. Wenn die Datentabelle häufig gelöscht wird, wird eine große Anzahl von Data_free-Datensätzen häufig gelöscht oder Tabellen mit Feldern variabler Länge werden geändert.

2. Finden Sie die am stärksten fragmentierte Tabelle

   mysql> select concat('optimize table ',table_schema,'.',table_name,';'),data_free,engine from information_schema.tables where data_free>0 and engine !='MEMORY';
   +-----------------------------------------------------------+-----------+--------+
   | concat('optimize table ',table_schema,'.',table_name,';') | DATA_FREE | ENGINE |
   +-----------------------------------------------------------+-----------+--------+
   | optimize table abc.t_user_answer;                    		|   2097152 | InnoDB |
   | optimize table mysql.time_zone_transition;                |   4194304 | InnoDB |
   | optimize table mysql.time_zone_transition_type;           |   4194304 | InnoDB |
   | optimize table mysql.user;                                |   4194304 | InnoDB |
   。。。。

   2.2 Methode zum Bereinigen von Fragmenten (Speicherplatz zurückgewinnen)

3. Offizielle Dokumentreferenz

通常有这几种做法

1. alter table tb_test engine=innodb; （本质上是 recreate）
2. optimize table tb_test； （本质上是 recreate，但是在不同创建下会有区别）
3. ALTER TABLE tablename FORCE (在InnoDB表中等价于 alter table tb_test engine=innodb; )
4. mysqlcheck 批量表空间优化
5. gh-ost/pt-osc
6. pt-online-schema-change （本质上也是 先备份旧表数据，然后 truncate 旧表）

1. alter table tb_test engine=innodb 原理介绍

这其实是一个NULL操作,表面上看什么也不做,实际上重新整理碎片了.当执行优化操作时,实际执行的是一个空的 ALTER 命令,但是这个命令也会起到优化的作用,它会重建整个表,删掉未使用的空白空间.

Running ALTER TABLE tbl_name ENGINE=INNODB on an existing InnoDB table performs a “null” ALTER TABLE operation, which can be used to defragment an InnoDB table, as described in Section 15.11.4, “Defragmenting a Table”. Running ALTER TABLE tbl_name FORCE on an InnoDB table performs the same function.

    MySQL5.6 开始采用 Inplace 方式重建表，Alter 期间，支持 DML 查询和更新操作，语句为 alter table t engine=innodb, ALGORITHM=inplace;之所以支持 DML 更新操作，是因为数据拷贝期间会将 DML 更新操作记录到 Row log 中。

    重建过程中最耗时的就是拷贝数据的过程，这个过程中支持 DML 查询和更新操作，对于整个 DDL 来说，锁时间很短，就可以近似认为是 Online DDL。

    执行过程：

    1、获取 MDL（Meta Data Lock）写锁，innodb 内部创建与原表结构相同的临时文件

    2、拷贝数据之前，MDL 写锁退化成 MDL 读锁，支持 DML 更新操作

    3、根据主键递增顺序，将一行一行的数据读出并写入到临时文件，直至全部写入完成。并且，会将拷贝期间的 DML 更新操作记录到 Row log 中

    4、上锁，再将 Row log 中的数据应用到临时文件

    5、互换原表和临时表表名

    6、删除临时表

2. optimize table xxx；

OPTIMIZE TABLE语句可以重新组织表、索引的物理存储，减少存储空间，提高访问的I/O效率。类似于碎片整理功能。

MySQL可以通过optimize table语句释放表空间，重组表数据和索引的物理页，减少表所占空间和优化读写性能

1. 使用语法

   OPTIMIZE [LOCAL | NO_WRITE_TO_BINLOG] TABLE tbl_n说ame [, tbl_name] …

   • 对于主从架构， LOCAL 参数可以让这个过程不写入 binlog ,这样在主库上执行时就不会同步给从库了
   • 默认情况下，MySQL将OPTIMIZE TABLE语句写入二进制日志，以便它们复制到slave服务器。如果不想写二进制日志，使用命令时加上NO_WRITE_To_BINLOG或LOCAL关键字即可。
   • 使用这个语句需要具有对目标表的SELECT、INSERT权限。

2. 注意：

   1. 需要有足够的空间才能进行OPTIMIZE TABLE。 (剩余空间必须 > 被 OPTIMIZE 的表的大小)

   2. OPTIMIZE 只对独立表空间(innodb_file_per_table=1)才有用，对共享表空间不起作用。

      对于共享表空间，如果需要瘦身： 必须将数据导出，删除ibdata1，然后将 innodb_file_per_table 设置为独立表空间， 然后将数据导入进来。

   3. 对于InnoDB的表，OPTIMIZE TABLE 的工作原理如下

      对于InnoDB表， OPTIMIZE TABLE映射到ALTER TABLE … FORCE（或者这样翻译：在InnoDB表中等价 ALTER TABLE … FORCE），它重建表以更新索引统计信息并释放聚簇索引中未使用的空间。

      当您在InnoDB表上运行时，它会显示在OPTIMIZE TABLE的输出中，如下所示：
      mysql> OPTIMIZE TABLE foo; 
      +----------+----------+----------+---------------------------------------+ 
      | Table    | Op       | Msg_type | Msg_text                                                          | 
      +----------+----------+----------+---------------------------------------+ 
      | test.foo | optimize | note     | Table does not support optimize, doing recreate + analyze instead | 
      | test.foo | optimize | status   | OK                                                                | 
      +----------+----------+----------+---------------------------------------+ 
      
      # 但这个提示语可以忽略，从严格的意义讲，说InnoDB不支持optimize table，其实不太准确。 因为 MYSQL的文档说明了，当INNODB 的表，MYSQL会以 ALTER TABLE force  +  analyze 去执行这个命令(相当于做了recreate和analyze)。 所以最终还是会看到 OK 的状态。 
      # https://stackoverflow.com/questions/30635603/what-does-table-does-not-support-optimize-doing-recreate-analyze-instead-me

   4. 对于MYISAM表，OPTIMIZE TABLE 的工作原理：
      1. 如果表已删除或分隔行，就修复该表。
      2. 如果索引页没有排序，就排序它们。
      3. 如果表的统计信息不是最新的(而且修复不能通过对索引进行排序)，就更新它们。

   5. **执行时也可以发现报错： Temporary file write failure. **

      建议参考这片文章：
      Mysql optimize table 时报错 Temporary file write failure. 的解决方案

3. optimize 语句的官网介绍

   • 如果您已经删除了表的一大部分，或者如果您已经对含有可变长度行的表（含有VARCHAR, BLOB或TEXT列的表）进行了很多更改，则应使用 OPTIMIZE TABLE。

   • 被删除的记录被保持在链接清单中，后续的INSERT操作会重新使用旧的记录位置。您可以使用OPTIMIZE TABLE来重新利用未使用的空间，并整理数据文件的碎片。

   • 在多数的设置中，您根本不需要运行OPTIMIZE TABLE。即使您对可变长度的行进行了大量的更新，您也不需要经常运行，每周一次或每月一次 即可，只对特定的表运行。

4. Mysql 5.6 之前 在OPTIMIZE TABLE运行过程中，MySQL会锁定表，5.6之后有了 Online DDL 则大大减少了锁表时间。

3. alter table、analyze table和optimize table区别

• alter table tb_test engine = innodb；

  • （也就是 recreate）MySQL 5.5以前用Offline的方式重建表，5.6以后用Online的方式重建表；

• analyze table tb_test ；

  • 重新统计表的索引信息，不会修改数据，不会重建表，整个过程加MDL读

• optimize table tb_test ；

  • ist der Prozess von alter table xxx = innodb;

4. Was ist besser, OPTIMIZE TABLE oder ALTER TABLE xxxx ENGINE= INNODB?

• OPTIMIZE TABLE oder ALTER TABLE xxxx ENGINE= INNODB sind im Grunde dasselbe. Aber in manchen Fällen ist ALTER TABLE xxxx ENGINE= INNODB besser.
  • Zum Beispiel: Die Systemvariable old_alter_table ist nicht aktiviert usw.
• Außerdem: Für Tabellen vom Typ MyISAM ist die Verwendung von ALTER TABLE xxxx ENGINE= INNODB offensichtlich besser als OPTIMIZE TABLE.

2.3 Offizielle Empfehlung

MySQL empfiehlt offiziell, nicht häufig (stündlich oder täglich) zu defragmentieren, je nach tatsächlicher Situation muss es nur einmal pro Woche oder monatlich defragmentiert werden (wir bereinigen MySQL derzeit jeden Monat um 4 Uhr morgens). Tabellenfragmentierung unter allen Instanzen)

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