MySQL怎麼解決delete大量資料後空間不釋放的問題
推薦學習：
MySQL 的幾種碎片整理方案總結（解決delete大量資料後空間不釋放的問題）
1.背景知識?
1.1 為什麼會有碎片?
MySQL 中 insert 與 update 都可能導致頁分裂，這樣就存在碎片。
對於大量的UPDATE，也會產生檔案碎片化 ， Innodb的最小物理儲存分配單位是頁(page)，而UPDATE也可能導致頁分裂（page split），頻繁的頁分裂，頁會變得稀疏，並且被不規則的填充，所以最終資料會有碎片。
delete 語句實際上只是給資料打個標記，並且記錄到一個連結串列中，這樣就形成了留白空間。
在InnoDB中，刪除一些行，這些行只是被標記為「已刪除」，而不是真的從索引中物理刪除了，因而空間也沒有真的被釋放回收。InnoDB的Purge執行緒會非同步的來清理這些沒用的索引鍵和行。
當執行插入操作時，MySQL會嘗試使用空白空間，但如果某個空白空間一直沒有被大小合適的資料佔用，仍然無法將其徹底佔用，就形成了碎片；
總結：
表的增刪改操作，可能會造成資料空洞的，當對錶進行大量的增刪改操作後，資料空洞存在的可能性比較大。
MySQL刪除資料幾種情況以及是否釋放磁碟空間:
- drop ，truncate 立刻釋放磁碟空間 ，不管是 Innodb和MyISAM ;
- truncate table其實有點類似於drop table 然後creat,只不過這個create table 的過程做了優化，比如表結構檔案之前已經有了等等。所以速度上應該是接近drop table的速度;
- delete from table_name刪除表的全部資料,對於MyISAM 會立刻釋放磁碟空間 （應該是做了特別處理，也比較合理）,InnoDB 不會釋放磁碟空間;
- 對於 delete from table_name where xxx; 帶條件的刪除, 不管是innodb還是MyISAM都不會釋放磁碟空間;
- delete操作以後使用optimize table table_name 會立刻釋放磁碟空間。不管是innodb還是myisam 。所以要想達到釋放磁碟空間的目的，delete以後執行optimize table 操作。
- delete from表以後雖然未釋放磁碟空間，但是下次插入資料的時候，仍然可以使用這部分空間。
1.2 碎片帶來的問題
當MySQL對資料進行掃描時，它掃描的物件實際是列表的容量需求上限，也就是資料被寫入的區域中處於峰值位置的部分；
MySQL資料庫中的表在進行了多次delete、update和insert後，表空間會出現碎片。定期進行表空間整理，消除碎片可以提高存取表空間的效能。
這種碎片不僅額外增加了儲存代價，同時也因為資料碎片化降低了表的掃描效率。
碎片若不整理，那麼可能會長期佔據磁碟空間，導致磁碟使用率越來越高。
2. 如何清理碎片？
修復問題的前提是要先找到問題，這樣才能對症下藥。
2.1. 檢視表的碎片情況
檢視資料庫中每個存在碎片的表
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 | 。。。。檢視指定表的碎片情況
mysql> show table status like 't_user'\G *************************** 1. row *************************** Name: t_user Engine: InnoDB Version: 10 Row_format: Dynamic Rows: 4333 Avg_row_length: 589 Data_length: 2555904 Max_data_length: 0 Index_length: 2719744 Data_free: 4194304 Auto_increment: NULL Create_time: 2021-11-19 10:13:31 Update_time: 2022-04-20 14:28:42 Check_time: NULL Collation: utf8mb4_general_ci Checksum: NULL Create_options: Comment: 1 row in set (0.00 sec)Data_free: 4194304 就代表碎片的byte數。如果經常刪改資料表，會造成大量的Data_free 頻繁 刪除記錄 或修改有可變長度欄位的表。
找到碎片化最嚴重的表
SELECT table_schema, TABLE_NAME, concat(data_free/1024/1024, 'M') as data_free FROM `information_schema`.tables WHERE data_free > 3 * 1024 * 1024 AND ENGINE = 'innodb' ORDER BY data_free DESC
2.2 清理碎片(回收空間)的方法
官方檔案參考
通常有這幾種做法
- alter table tb_test engine=innodb; （本質上是 recreate）
- optimize table tb_test； （本質上是 recreate，但是在不同建立下會有區別）
- ALTER TABLE tablename FORCE (在InnoDB表中等價於 alter table tb_test engine=innodb; )
- mysqlcheck 批次表空間優化
- gh-ost/pt-osc
- pt-online-schema-change （本質上也是 先備份舊錶資料，然後 truncate 舊錶）
1. alter table tb_test engine=innodb 原理介紹
這其實是一個NULL操作,表面上看什麼也不做,實際上重新整理碎片了.當執行優化操作時,實際執行的是一個空的 ALTER 命令,但是這個命令也會起到優化的作用,它會重建整個表,刪掉未使用的空白空間.
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 開始採用 Inplace 方式重建表，Alter 期間，支援 DML 查詢和更新操作，語句為 alter table t engine=innodb, ALGORITHM=inplace;之所以支援 DML 更新操作，是因為資料拷貝期間會將 DML 更新操作記錄到 Row log 中。
重建過程中最耗時的就是拷貝資料的過程，這個過程中支援 DML 查詢和更新操作，對於整個 DDL 來說，鎖時間很短，就可以近似認為是 Online DDL。
執行過程：
1、獲取 MDL（Meta Data Lock）寫鎖，innodb 內部建立與原表結構相同的臨時檔案
2、拷貝資料之前，MDL 寫鎖退化成 MDL 讀鎖，支援 DML 更新操作
3、根據主鍵遞增順序，將一行一行的資料讀出並寫入到臨時檔案，直至全部寫入完成。並且，會將拷貝期間的 DML 更新操作記錄到 Row log 中
4、上鎖，再將 Row log 中的資料應用到臨時檔案
5、互換原表和臨時表表名
6、刪除臨時表2. optimize table xxx；
OPTIMIZE TABLE語句可以重新組織表、索引的物理儲存，減少儲存空間，提高存取的I/O效率。類似於碎片整理功能。
MySQL可以通過optimize table語句釋放表空間，重組表資料和索引的物理頁，減少表所佔空間和優化讀寫效能
使用語法
OPTIMIZE [LOCAL | NO_WRITE_TO_BINLOG] TABLE tbl_n說ame [, tbl_name] …
- 對於主從架構， LOCAL 引數可以讓這個過程不寫入 binlog ,這樣在主庫上執行時就不會同步給從庫了
- 預設情況下，MySQL將OPTIMIZE TABLE語句寫入二進位制紀錄檔，以便它們複製到slave伺服器。如果不想寫二進位制紀錄檔，使用命令時加上NO_WRITE_To_BINLOG或LOCAL關鍵字即可。
- 使用這個語句需要具有對目標表的SELECT、INSERT許可權。
注意：
需要有足夠的空間才能進行OPTIMIZE TABLE。 (剩餘空間必須 > 被 OPTIMIZE 的表的大小)
OPTIMIZE 只對獨立表空間(innodb_file_per_table=1)才有用，對共用表空間不起作用。
對於共用表空間，如果需要瘦身： 必須將資料匯出，刪除ibdata1，然後將 innodb_file_per_table 設定為獨立表空間， 然後將資料匯入進來。
對於InnoDB的表，OPTIMIZE TABLE 的工作原理如下
對於InnoDB表， OPTIMIZE TABLE對映到ALTER TABLE … FORCE（或者這樣翻譯：在InnoDB表中等價 ALTER TABLE … FORCE），它重建表以更新索引統計資訊並釋放聚簇索引中未使用的空間。
當您在InnoDB表上執行時，它會顯示在OPTIMIZE TABLE的輸出中，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 | +----------+----------+----------+---------------------------------------+ # 但這個提示語可以忽略，從嚴格的意義講，說InnoDB不支援optimize table，其實不太準確。 因為 MYSQL的檔案說明了，當INNODB 的表，MYSQL會以 ALTER TABLE force + analyze 去執行這個命令(相當於做了recreate和analyze)。 所以最終還是會看到 OK 的狀態。 # https://stackoverflow.com/questions/30635603/what-does-table-does-not-support-optimize-doing-recreate-analyze-instead-me
對於MYISAM表，OPTIMIZE TABLE 的工作原理：
1. 如果表已刪除或分隔行，就修復該表。
2. 如果索引頁沒有排序，就排序它們。
3. 如果表的統計資訊不是最新的(而且修復不能通過對索引進行排序)，就更新它們。**執行時也可以發現報錯： Temporary file write failure. **
建議參考這片文章：
Mysql optimize table 時報錯 Temporary file write failure. 的解決方案
optimize 語句的官網介紹
如果您已經刪除了表的一大部分，或者如果您已經對含有可變長度行的表（含有VARCHAR, BLOB或TEXT列的表）進行了很多更改，則應使用 OPTIMIZE TABLE。
被刪除的記錄被保持在連結清單中，後續的INSERT操作會重新使用舊的記錄位置。您可以使用OPTIMIZE TABLE來重新利用未使用的空間，並整理資料檔案的碎片。
在多數的設定中，您根本不需要執行OPTIMIZE TABLE。即使您對可變長度的行進行了大量的更新，您也不需要經常執行，每週一次或每月一次 即可，只對特定的表執行。
Mysql 5.6 之前 在OPTIMIZE TABLE執行過程中，MySQL會鎖定表，5.6之後有了 Online DDL 則大大減少了鎖表時間。
3. alter table、analyze table和optimize table區別
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以後用Online的方式重建表；
analyze table tb_test ；
- 重新統計表的索引資訊，不會修改資料，不會重建表，整個過程加MDL讀
optimize table tb_test ；
- 是 alter table xxx = innodb； + analyze table xxx; 的過程。
4. OPTIMIZE TABLE 和ALTER TABLE xxxx ENGINE= INNODB哪個更好
- OPTIMIZE TABLE 還是ALTER TABLE xxxx ENGINE= INNODB 基本上是一樣的。但是在有些情況下，ALTER TABLE xxxx ENGINE= INNODB更好。
- 例如: old_alter_table 系統變數沒有啟用等等。
- 另外： 對於MyISAM型別表，使用ALTER TABLE xxxx ENGINE= INNODB 是明顯要優於 OPTIMIZE TABLE這種方法的。
2.3 官方建議
MySQL官方建議不要經常(每小時或每天)進行碎片整理，一般根據實際情況，只需要每週或者每月整理一次即可(我們現在是每月凌晨4點清理mysql所有範例下的表碎片)
推薦學習：
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