数据库的表远没有Linux df -h的那么大,因为出现一些删除和插入,更新操作,导致数据库某些页或者某些记录被标记为可复用,但是数据库的物理文件尚未释放这些空间。

为什么简单地删除表数据达不到表空间回收的效果

一个 InnoDB 表包含两部分,即:表结构定义和数据

MySQL 8.0以前 MySQL 8.0以后
表结构是存在以.frm 为后缀的文件里 允许把表结构定义放在系统数据表中

表结构定义占用的空间很小,所以我们今天主要讨论的是表数据。

表数据既可以存在共享表空间里,也可以是单独的文件。这个行为是由参数 innodb_file_per_table 控制的:

ON OFF
每个 InnoDB 表数据存储在一个以 .ibd 为后缀的文件中。 表的数据放在系统共享表空间,也就是跟数据字典放在一起;
从 MySQL 5.6.6 版本开始,它的默认值就是 ON 了。

tips
建议你不论使用 MySQL 的哪个版本,都将这个值设置为 ON。
因为,一个表单独存储为一个文件更容易管理,而且在你不需要这个表的时候,通过 drop table 命令,系统就会直接删除这个文件。
而如果是放在共享表空间中,即使表删掉了,空间也是不会回收的。

数据删除流程

标记可复用,而非真正的回收♻️

删除表数据和插入表数据都有可能造成空间空洞。空洞指定的空间是可复用状态而又没有被复用。

正确回收空间的方法

方法一:重建表

  1. 新建一个与表 A 结构相同的表 B。
  2. 然后按照主键 ID 递增的顺序,把数据一行一行地从表 A 里读出来再插入到表 B 中。
  3. 数据从表 A 导入表 B 的操作完成后,用表 B 替换 A。

方法二:online DDL

MySQL提供了命令来执行上述的过程:alter table A engine=InnoDB 命令来重建表。如下图
image.png

在 MySQL 5.5 版本之前,这个命令的执行流程跟我们前面描述的差不多,区别只是这个临时表 B 不需要你自己创建,MySQL 会自动完成转存数据、交换表名、删除旧表的操作。花时间最多的步骤是往临时表插入数据的过程,如果在这个过程中,有新的数据要写入到表 A 的话,就会造成数据丢失。因此,在整个 DDL 过程中,表 A 中不能有更新。也就是说,这个 DDL 不是 Online 的。

在 MySQL 5.6 版本开始引入的 Online DDL,对这个操作流程做了优化。

引入了 Online DDL 之后,重建表的流程:
image.png

  1. 建立一个临时文件,扫描表 A 主键的所有数据页;
  2. 用数据页中表 A 的记录生成 B+ 树,存储到临时文件中;
  3. 生成临时文件的过程中,将所有对 A 的操作记录在一个日志文件(row log)中,对应的是图中 state2 的状态;
  4. 临时文件生成后,将日志文件中的操作应用到临时文件,得到一个逻辑数据上与表 A 相同的数据文件,对应的就是图中 state3 的状态;
  5. 用临时文件替换表 A 的数据文件。

tips

  1. 上述的这些重建方法都会扫描原表数据和构建临时文件。
  2. 对于很大的表来说,这个操作是很消耗 IO 和 CPU 资源的。因此,如果是线上服务,你要很小心地控制操作时间。
  3. 确保磁盘上有原始表可用空间的两倍的原因。
  4. 如果想要比较安全的操作的话,我推荐你使用 GitHub 开源的 gh-ost 来做。

optimize table、analyze table 和 alter table 这三种方式重建表的区别

  • 从 MySQL 5.6 版本开始,alter table t engine = InnoDB(也就是 recreate)默认的就是上面图 4 的流程了;
  • analyze table t 其实不是重建表,只是对表的索引信息做重新统计,没有修改数据,这个过程中加了 MDL 读锁;
  • optimize table t 等于 recreate+analyze。

MySQL中如何找出碎片化严重的表

方法一:查询单个表的碎片化

  1. show table status from '数据库名' like '表名' \G;

方法二

查询information_schema.TABLES获取表的碎片化信息。

SELECT CONCAT(table_schema, '.', table_name)                   AS  TABLE_NAME
      ,engine                                                  AS  TABLE_ENGINE 
      ,table_type                                              AS  TABLE_TYPE
      ,table_rows                                              AS  TABLE_ROWS
      ,CONCAT(ROUND(data_length  / ( 1024 * 1024), 2), 'M')    AS  TB_DATA_SIZE 
      ,CONCAT(ROUND(index_length / ( 1024 * 1024), 2), 'M')    AS  TB_IDX_SIZE 
      ,CONCAT(ROUND((data_length + index_length ) 
            / ( 1024 * 1024 ), 2), 'M')                        AS  TOTAL_SIZE
      ,CASE WHEN  data_length =0 THEN 0
            ELSE  ROUND(index_length / data_length, 2) END     AS  TB_INDX_RATE
    ,CONCAT(ROUND( data_free / 1024 / 1024,2), 'MB')           AS  TB_DATA_FREE 
    ,CASE WHEN (data_length + index_length) = 0 THEN 0
             ELSE ROUND(data_free/(data_length + index_length),2) 
     END                                                       AS  TB_FRAG_RATE
FROM information_schema.TABLES  
ORDER BY data_free DESC;
SELECT CONCAT(table_schema, '.', table_name)                    AS  TABLE_NAME
      ,engine                                                   AS  TABLE_ENGINE 
      ,table_type                                               AS  TABLE_TYPE
      ,table_rows                                               AS  TABLE_ROWS
      ,CONCAT(ROUND(data_length  / ( 1024 * 1024), 2), 'M')     AS  TB_DATA_SIZE 
      ,CONCAT(ROUND(index_length / ( 1024 * 1024), 2), 'M')     AS  TB_IDX_SIZE 
      ,CONCAT(ROUND((data_length + index_length ) 
            / ( 1024 * 1024 ), 2), 'M')                         AS  TOTAL_SIZE
      ,CASE WHEN  data_length =0 THEN 0
            ELSE  ROUND(index_length / data_length, 2) END      AS  TB_INDX_RATE
    ,CONCAT(ROUND( data_free / 1024 / 1024,2), 'MB')            AS  TB_DATA_FREE 
    ,CASE WHEN (data_length + index_length) = 0 THEN 0
             ELSE ROUND(data_free/(data_length + index_length),2) 
     END                                                        AS  TB_FRAG_RATE
FROM information_schema.TABLES  
WHERE ROUND(DATA_FREE/1024/1024,2) >=50
ORDER BY data_free DESC;
SELECT TABLE_SCHEMA
      ,TABLE_NAME 
      ,ENGINE
      ,ROUND(((DATA_LENGTH + INDEX_LENGTH) / 1024 / 1024), 2) AS SIZE_MB
      ,ROUND(DATA_FREE/1024/1024,2) AS FREE_SIZ_MB
FROM information_schema.TABLES 
WHERE DATA_FREE >=10*1024*1024
ORDER BY FREE_SIZ_MB DESC;

MySQL中如何减低表的碎片

OPTIMIZE TABLE

ALTER TABLE table_name ENGINE = Innodb;

方法三

最终极的回收空间方法就是通过mysqldump进行逻辑导出后再导入了
https://stackoverflow.com/questions/3927690/howto-clean-a-mysql-innodb-storage-engine/4056261

链接 如果innodb_file_per_table为OFF,这是优化ibdata文件的唯一解决方案。