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表结构:右键点中表,选设计表,移动到最底部一条,“创建栏位”将在这之后增加一列;“插入栏位”将在这列之前增加一列。
插入数据:双击打开表,下面有个“+”的符号,点一下,增加一条记录,然后再点一下下面的对钩保存数据。
navicat 很简单的。慢慢熟悉吧,记得去把它汉化哦。
mysql单独添加一列的数据为123?
答案如下:单独添加数据123正确的操作方法是,首先第一步先点击打开设置按钮,然后帐户管理在页面点击账号安全中心进入即可完成!多实践测试。
传统情况
我们先回顾一下,在没有 "立刻加列" 功能时,加列操作是怎么完成的。我们也借此来熟悉一下本期的图例:
当进行 加列操作 时,所有的数据行 都必须要 增加一段数据(图中的 列 4 数据)
如上一期图解所讲,当改变数据行的长度,就需要 重建表空间(图中灰蓝的部分为发生变更的部分)
数据字典中的列定义也会被更新
以上操作的问题在于 每次加列 操作都需要重建表空间,这就需要大量 IO以及大量的时间
立刻加列
"立刻加列" 的过程如下图:
请点击输入图片描述
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"立刻加列" 时,只会变更数据字典中的内容,包括:
在列定义中增加 新列的定义
增加 新列的默认值
"立刻加列" 后,当要读取表中的数据时:
由于 "立刻加列" 没有 变更行数据,读取的行数据只有 3 列
MySQL 会将 新增的第 4 列的默认值,追加到 读取的数据后
以上过程描述了 如何读取 在 "立刻加列" 之前写入的数据,其实质是:在读取数据的过程中,"伪造" 了一个新列出来
那么如何读取 在 "立刻加列" 之后 写入的数据呢 ? 过程如下图:
当读取 行 4 时:
请点击输入图片描述
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通过判断 数据行的头信息中的instant 标志位,可以知道该行的格式是 "新格式":该行头信息后有一个新字段 "列数"
通过读取 数据行的 "列数" 字段,可以知道 该行数据中多少列有 "真实" 的数据,从而按列数读取数据
通过上图可以看到:读取 在"立刻加列" 前/后写入的数据是不同的流程
通过以上的讨论,我们可以总结 "立刻加列" 之所以高效的原因是:
在执行 "立刻加列" 时,不变更数据行的结构
读取 "旧" 数据时,"伪造" 新增的列,使结果正确
写入 "新" 数据时,使用了新的数据格式(增加了instant标志位 和 "列数" 字段),以区分新旧数据
读取 "新" 数据时,可以如实读取数据
那么 我们是否能一直 "伪造" 下去 ? "伪造" 何时会被拆穿 ?
考虑以下场景:
用 "立刻加列" 增加列 A
写入数据行 1
用 "立刻加列" 增加列 B
写入数据行 2
删除列 B
我们推测一下 "删除列 B" 的最小代价:需要修改 数据行中的instant标志位或 "列数" 字段,这至少会影响到 "立刻加列" 之后写入的数据行,成本类似于重建数据
从以上推测可知:当出现 与 "立刻加列" 操作不兼容 的 DDL 操作时,数据表需要进行重建,如下图所示:
请点击输入图片描述
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扩展思考题:是否能设计其他的数据格式,取代instant标志位和 "列数" 字段,使得 加列/删列 操作都能 "立刻完成" ?(提示:考虑 加列 - 删列 - 再加列 的情况)
使用限制
在了解原理之后,我们来看看 "立刻加列" 的使用限制,就很容易能理解其中的前两项:
"立刻加列" 的加列位置只能在表的最后,而不能加在其他列之间
在元数据中,只记录了 数据行 应有多少列,而没有记录 这些列 应出现的位置。所以无法实现指定列的位置
"立刻加列" 不能添加主键列
加列 不能涉及聚簇索引的变更,否则就变成了 "重建" 操作,不是 "立刻" 完成了
"立刻加列"不支持压缩的表格式
按照 WL 的说法:"COMPRESSED is no need to supported"(没必要支持不怎么用的格式)
总结回顾
我们总结一下上面的讨论:
"立刻加列" 之所以高效的原因是:
在执行 "立刻加列" 时,不变更数据行的结构
读取 "旧" 数据时,"伪造" 新增的列,使结果正确
写入 "新" 数据时,使用了新的数据格式 (增加了 instant 标志位 和 "列数" 字段),以区分新旧数据
读取 "新" 数据时,可以如实读取数据
"立刻加列" 的 "伪造" 手法,不能一直维持下去。当发生 与 "立刻加列" 操作不兼容 的 DDL 时,表数据就会发生重建
回到之前遗留的两个问题:
"立刻加列" 是如何工作的 ?
我们已经解答了这个问题
所谓 "立刻加列" 是否完全不影响业务,是否是真正的 "立刻" 完成 ?
可以看到:就算是 "立刻加列",也需要变更 数据字典,那么 该上的锁还是逃不掉的。也就是说 这里的 "立刻" 指的是 "不变更数据行的结构",而并非指 "零成本地完成任务"
MYSQL的自增列在实际生产中应用的非常广泛,相信各位所在的公司or团队,MYSQL开发规范中一定会有要求尽量使用自增列去充当表的主键,为什么DBA会有这样的要求,各位在使用MYSQL自增列时遇到过哪些问题?这些问题是由什么原因造成的呢?本文由浅入深,带领大家彻底弄懂MYSQL的自增机制。
1. 通过auto_increment关键字来指定自增的列,并指定自增列的初始值为1。
[root@localhost][test1]Create table t(id int auto_increment ,namevarchar(10),primary key(id))auto_increment=1;
QueryOK, 0 rows affected (0.63 sec)
2. 自增列上必须有索引,将t表的主键索引删除掉,会报错
[root@localhost][test1]alter table t drop primary key;
ERROR1075 (42000): Incorrect table definition; there can be only one auto column andit must be defined as a key
3. 设定auto_increment_increment参数,可以调整自增步长,该参数有session级跟global级,在分库分表以及双主or多主的模式下比较有用。
4. 一个表上只能有一个自增列
5. Mysql5.7及以下版本,innodb表的自增值保存在内存中,重启后表的自增值会设为max(id)+1,而myisam引擎的自增值是保存在文件中,重启不会丢失。Mysql8.0开始,innodb的自增id能持久化了,重启mysql,自增ID不会丢。
首先:表中自增列的上限是根据自增列的字段类型来定的。
若设定了自增id充当主键,当达到了自增id的上限值时,会发生什么样的事情呢?还是以上面创建的 t表为例, 先回顾它的表结构:
CREATETABLE `t` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(10) COLLATE utf8mb4_binDEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin
无符号的int类型,上限是2147483647。这里我们将表的自增值设为2147483647,再插入两行数据:
[root@localhost][test1]alter table t auto_increment=2147483647;
QueryOK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records:0 Duplicates: 0 Warnings: 0
[root@localhost][test1]insert into t(name) values ('test');
QueryOK, 1 row affected (0.01 sec)
[root@localhost][test1]insert into t(name) values ('test');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '2147483647' for key 'PRIMARY'
可以看到,第一个插入没问题,因为自增列的值为2147483647,这是达到了上限,还没有超过,第二行数据插入时,则报出主键重复,在达到上限后,无法再分配新的更大的自增值,也没有从1开始从头分配,在这里表的auto_increment值会一直是2147483647。
对于写入量大,且经常删除数据的表,自增id设为int类型还是偏小的,所以我们为了避免出现自增id涨满的情况,这边统一建议自增id的类型设为unsigned bingint,这样基本可以保障表的自增id是永远够用的。
这里内容比较多,innodb是索引组织表,所以涉及到索引的知识,但这不是本文的重点,我们快速回顾索引知识:
1. Innodb索引分为主键跟辅助索引,主键即全表,辅助索引叶子节点保存主键的值,而主键的叶子节点保存数据行,中间节点存着叶子节点的路由值。
2. Innodb存储数据(索引)的单位是页,这里默认是16K,这也意味着,数据本身越小,一个页中能存数据的量越多,而检索效率不仅仅由索引的层数来决定,更是由一次能够缓存的数据量来定,也就是说数据本身越小,则一次IO能够提取到缓冲区的数据越多(OS每次IO的量是固定的4K),查询的效率越好。
其实能够理解索引的结构及索引写入插入、更新的原理,则自然就明白为何建议使用自增id。这里我直接列出使用自增id 当主键的好处吧:
1. 顺序写入,避免了叶的分裂,数据写入效率好
2. 缩小了表的体积,特别是相比于UUID当主键,甚至组合字段当主键时,效果更明显
3. 查询效率好,原因就是我上面说到索引知识的第二点。
4. 某些情况下,我们可以利用自增id来统计大表的大致行数。
5. 在数据归档or垃圾数据清理时,也可方便的利用这个id去操作,效率高。
容易出现不连续的id
有的同志会发现,自己的表中id值存在空洞,如类似于1、2、3、8、9、10这样,有的适合有想依赖于自增id的连续性来实现业务逻辑,所以会想方设法去修改id让其变的连续,其实,这是没有必要的,这一块的业务逻辑交由MySQL实现是很不理智的,表的记录小还好,要是表的数据量很大,修改起来就糟糕了。那么,为什么自增id会容易出现空洞呢?
自增id的修改机制如下:
在MySQL里面,如果字段id被定义为AUTO_INCREMENT,在插入一行数据的时候,自增值的行为如下:
1. 如果插入数据时id字段指定为0、null 或未指定值,那么就把这个表当前的
AUTO_INCREMENT值填到自增字段;
2. 如果插入数据时id字段指定了具体的值,就直接使用语句里指定的值。
根据要插入的值和当前自增值的大小关系,自增值的变更结果也会有所不同。假设,某次要插入的值是X,当前的自增值是Y。
1. 如果XY,那么这个表的自增值不变;
2. 如果X≥Y,就需要把当前自增值修改为 新的自增值 。
新的自增值生成算法是:从auto_increment_offset开始,以auto_increment_increment为步长,持续叠加,直到找到第一个大于X的值,作为新的自增值。
Insert、update、delete操作会让id不连续。
Delete、update:删除中间数据,会造成空动,而修改自增id值,也会造成空洞(这个很少)。
Insert:插入报错(唯一键冲突与事务回滚),会造成空洞,因为这时候自增id已经分配出去了,新的自增值已经生成,如下面例子:
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1| aaa |
| 2| aaa |
| 3| aaa |
| 4| aaa |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
| 5 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
[root@localhost][test1] insert intot(name) values('aaa');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1| aaa |
| 2| aaa |
| 3| aaa |
| 4| aaa |
| 5| aaa |
+----+------+
5 rows in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
| 6 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
| 6 |
+----------------+
1 row in set (0.01 sec)
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1| aaa |
| 2| aaa |
| 3| aaa |
| 4| aaa |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
可以看到,虽然事务回滚了,但自增id已经回不到从前啦,唯一键冲突也是这样的,这里就不做测试了。
在批量插入时(insert select等),也存在空洞的问题。看下面实验:
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1| aaa |
| 2| aaa |
| 3| aaa |
| 4| aaa |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
| 5 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] insert intot(name) select name from t;
Query OK, 4 rows affected (0.04 sec)
Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1| aaa |
| 2| aaa |
| 3| aaa |
| 4| aaa |
| 5| aaa |
| 6| aaa |
| 7| aaa |
| 8| aaa |
+----+------+
8 rows in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
| 12 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
可以看到,批量插入,导致下一个id值不为9了,再插入数据,即产生了空洞,这里是由mysql申请自增值的机制所造成的,MySQL在批量插入时,若一个值申请一个id,效率太慢,影响了批量插入的速度,故mysql采用下面的策略批量申请id。
1. 语句执行过程中,第一次申请自增id,会分配1个;
2. 1个用完以后,这个语句第二次申请自增id,会分配2个;
3. 2个用完以后,还是这个语句,第三次申请自增id,会分配4个;
4. 依此类推,同一个语句去申请自增id,每次申请到的自增id个数都是上一次的两倍。
在对自增列进行操作时,存在着自增锁,mysql的innodb_autoinc_lock_mode参数控制着自增锁的上锁机制。该参数有0、1、2三种模式:
0:语句执行结束后释放自增锁,MySQL5.0时采用这种模式,并发度较低。
1:mysql的默认设置。普通的insert语句申请后立马释放,insert select、replace insert、load data等批量插入语句要等语句执行结束后才释放,并发读得到提升
2:所有的语句都是申请后立马释放,并发度大大提升!但是在binlog为statement格式时,主从数据会发生不一致。这一块网上有很多介绍,我不做介绍了。
在彻底了解了MYSQL的自增机制以后,在实际生产中就能灵活避坑,这里建议不要用自增id值去当表的行数,当需要对大表准确统计行数时,可以去count(*)从库,如果业务很依赖大表的准确行数,直接弄个中间表来统计,或者考虑要不要用mysql的innodb来存储数据,这个是需要自己去权衡。另外对于要求很高的写入性能,但写入量又比较大的业务,自增id的使用依然存在热点写入的问题,存在性能瓶颈,这时候可通过分库分表来解决。