数据库内核月报

背景

MySQL 在生产环境使用过程中，会伴随着开发和运维人员的误操作，比如 DROP TABLE / DATABASE，这类 DDL 语句不具有可操作的回滚特性，而导致数据丢失，AliSQL 8.0 新特性支持回收站功能（Recycle Bin），临时把删除清理的表转移到回收站，并保留可设置的时间，方便用户找回数据。为了方便，提供了 DBMS_RECYCLE package 作为管理接口

Recycle Bin 管理接口

Recycle Bin 提供了两个管理接口，分别是:

1.DBMS_RECYCLE.show_tables()

展示回收站中所有临时保存的表：

  mysql> call dbms_recycle.show_tables();
  +-----------------+---------------+---------------+--------------+---------------------+---------------------+
  | SCHEMA          | TABLE         | ORIGIN_SCHEMA | ORIGIN_TABLE | RECYCLED_TIME       | PURGE_TIME          |
  +-----------------+---------------+---------------+--------------+---------------------+---------------------+
  | __recycle_bin__ | __innodb_1063 | product_db    | t1           | 2019-08-08 11:01:46 | 2019-08-15 11:01:46 |
  | __recycle_bin__ | __innodb_1064 | product_db    | t2           | 2019-08-08 11:01:46 | 2019-08-15 11:01:46 |
  | __recycle_bin__ | __innodb_1065 | product_db    | parent       | 2019-08-08 11:01:46 | 2019-08-15 11:01:46 |
  | __recycle_bin__ | __innodb_1066 | product_db    | child        | 2019-08-08 11:01:46 | 2019-08-15 11:01:46 |
  +-----------------+---------------+---------------+--------------+---------------------+---------------------+
  4 rows in set (0.00 sec)

– Columns 解释:

SCHEMA
回收站的 schema
TABLE
进入回收站后的表名
ORIGIN_SCHEMA
原始表的 schema
ORIGIN_TABLE
原始表的表名
RECYCLED_TIME
回收时间
PURGE_TIME
未来被清理掉的时间

2.DBMS_RECYCLE.purge_table(table_name=>)

手动清理回收站中的某张表

mysql> call dbms_recycle.purge_table("__innodb_1063");
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
清理掉回收站中的"__innodb_1063" 表

Recycle Bin 参数

Recycle Bin 一共设计了 5 个参数，分别是：

recycle_bin

  recycle_bin
  -- 是否打开回收功能， session + global 级别。

recycle_bin_retention

  recycle_bin_retention
  -- 回收站保留最长时间是多少，单位是seconds，默认是一周。

recycle_scheduler

  recycle_scheduler
  -- 是否打开回收站的异步清理任务线程

recycle_scheduler_interval

  recycle_scheduler_interval
  -- 回收站异步清理线程的轮询间隔，单位是seconds, 默认是30s。

recycle_scheduler_purge_table_print

  recycle_scheduler_purge_table_print
  -- 是否打印异步清理现场工作的详细日志

Recycle Bin 设计

Recycle Bin 总览

1. 回收机制

当操作 DROP TABLE / DATABASE 语句的时候，只保留相关的表对象，并移动到专门的 recycle bin 目录中，
其它对象的删除策略是：

与表无关的对象，比如 procedure，根据操作语句决定是否保留，不做回收。
表的附属对象，比如 trigger，Foreign key，column statistics等，只要存在可能修改表数据的，做删除，

比如 trigger，Foreign key。但columns statistics不做清理，随表进入回收站。

2. 清理机制

回收站会启动一个background 线程，来异步清理超过 recycle_bin_retention 时间的表对象, 在清理回收站表的时候，如果遇到是大表的清理，会再启动一个background 来做异步大文件删除。

Recycle schema 和权限控制

1. recycle schema MySQL 系统启动的时候，会初始化一个 recycle bin 的schema，命名为 “recycle_bin“，作为回收站使用的专有 database。

  mysql> show databases;
  +--------------------+
  | Database           |
  +--------------------+
  | __recycle_bin__    |
  | information_schema |
  | mysql              |
  | performance_schema |
  | sys                |
  +--------------------+
  6 rows in set (0.00 sec)

2. 权限控制

1.Database 权限：

recycle_bin 作为回收站的 schema，是系统级 database，没有权限做修改和删除。
用户无法使用drop table / database 来操作回收站。
比如：

  mysql> drop table __recycle_bin__.__innodb_1064;
  ERROR 1044 (42000): Access denied for user 'b1'@'%' to database '__recycle_bin__'

2.recycled table 权限：

– recycle scheduler 后台线程具有所有权限，可以做清理工作；
– 用户虽然无法直接 drop table，可以使用 dbms_recycle.purge_table()，
但仍然需要原表和回收站表都具有 DROP_ACL 权限：

比如：

mysql> call dbms_recycle.purge_table("__innodb_1064");
ERROR 1142 (42000): DROP command denied to user 'b1'@'localhost' for table '__innodb_1064'

-- Grant 回收站权限
mysql> grant drop on __recycle_bin__.__innodb_1064 to b1@'%';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
-- Grant 原表权限
mysql> grant drop on product_db.t2 to b1@'%';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> call dbms_recycle.purge_table("__innodb_1064");
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

Recycled table 命名规则

Recycled table 会从不同的 schema，回收到统一的 recycle bin 回收站中，所以需要保证目标表表名唯一，所以
这里定义了一个命名格式：

  "__" + Storge Engine + SE private id

Storge Engine：代表存储引擎名称，比如 innodb。
SE private id：是存储引擎为每一个表生成的唯一值，比如 InnoDB 中，就是 table id，
以此来唯一表示一个表名称。

Recycled table 关联对象

在回收表的过程中，需要处理表的相关对象，其处理的原则是：

如果是表附属对象，可能会存在修改表数据的可能性，就做删除，比如 trigger 和 FK。
如果是表相关对象，不会修改数据，就不做清理，比如相关的 view，统计信息等。

下面通过一个例子来看下：

原始结构

  CREATE TABLE parent (
      id INT NOT NULL,
      PRIMARY KEY (id)
      ) ENGINE=INNODB;

  CREATE TABLE child (
      id INT,
      parent_id INT,
      self_id INT,
      INDEX id_ind (id),
      INDEX par_ind (parent_id),
      INDEX sel_ind (self_id),
      FOREIGN KEY (self_id) REFERENCES child(id),
      FOREIGN KEY (parent_id) REFERENCES parent(id) ON DELETE CASCADE
      ) ENGINE=INNODB;

  CREATE TABLE log(id INT);

  delimiter //
  CREATE TRIGGER trigger_child
  before INSERT ON child FOR EACH ROW
  BEGIN
  INSERT INTO log value(1);
  END//
  delimiter ;

  CREATE VIEW view_child AS SELECT * FROM child;

Drop 并回收（相关关联对象删除或失效）

  1. 删除表 child；
  mysql> drop table child;
  Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

  2. 查看回收站，及 child 表在回收站的结构
  mysql> call dbms_recycle.show_tables();
  +-----------------+---------------+---------------+--------------+---------------------+---------------------+
  | SCHEMA          | TABLE         | ORIGIN_SCHEMA | ORIGIN_TABLE | RECYCLED_TIME       | PURGE_TIME          |
  +-----------------+---------------+---------------+--------------+---------------------+---------------------+
  | __recycle_bin__ | __innodb_1068 | test          | child        | 2019-08-08 12:32:48 | 2019-08-15 12:32:48 |
  +-----------------+---------------+---------------+--------------+---------------------+---------------------+

  mysql> show create table __recycle_bin__.__innodb_1068\G
  *************************** 1. row ***************************
  Table: __innodb_1068
  Create Table: CREATE TABLE `__innodb_1068` (
      `id` int(11) DEFAULT NULL,
      `parent_id` int(11) DEFAULT NULL,
      `self_id` int(11) DEFAULT NULL,
      KEY `id_ind` (`id`),
      KEY `par_ind` (`parent_id`),
      KEY `sel_ind` (`self_id`)
      ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

  -- 相关的 Foreign key 已经全部删除。

  3. 查看相关trigger。
  mysql> show create trigger trigger_child;
  ERROR 1360 (HY000): Trigger does not exist

  -- 相关的trigger已经全部删除。

  4. 查看相关view。
  mysql> show create view view_child\G
  *************************** 1. row ***************************
  View: view_child
  Create View: CREATE ALGORITHM=UNDEFINED DEFINER=`root`@`localhost` SQL SECURITY DEFINER VIEW `view_child` AS select `child`.`id` AS `id`,`child`.`parent_id` AS `parent_id`,`child`.`self_id` AS `self_id` from `child`
  character_set_client: utf8mb4
  collation_connection: utf8mb4_0900_ai_ci
  1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

  mysql> show warnings;
  +---------+------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  | Level   | Code | Message                                                                                                                           |
  +---------+------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  | Warning | 1356 | View 'test.view_child' references invalid table(s) or column(s) or function(s) or definer/invoker of view lack rights to use them |
  +---------+------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  1 row in set (0.00 sec)

  -- 相关的view 已经失效。

Master-slave 独立回收

在 master - slave 结构中，是否回收，或回收站保留的周期，都是实例本身的设置，不会影响到 binlog 复制到的节点上，所以，我们可以在 master 节点上设置回收，保留 7 天周期，在slave 节点上，设置回收，保留14天周期。
比如
master：

  --recycle_bin = on
  --recycle_bin_retention = 7 * 24 * 60 * 60

  master节点上，回收站保留 7 天

slave：

  --recycle_bin = on
  --recycle_bin_retention = 14 * 24 * 60 * 60

  slave 节点上，回收站保留 14 天

要注意的点就是，回收站保留周期不同，将导致 master - slave 节点之间的空间占用差别比较大。

异步表清理和大文件删除

当 recycle scheduler 异步线程 purge 回收站的表时候，如果遇到大表，那么将会启动大表异步删除逻辑，相关参数如下：

  INNODB_DATA_FILE_PURGE: Whether enable the async purge strategy
  INNODB_DATA_FILE_PURGE_IMMEDIATE: Unlink data file rather than truncate
  INNODB_DATA_FILE_PURGE_ALL_AT_SHUTDOWN: Cleanup all when normal shutdown
  INNODB_DATA_FILE_PURGE_DIR: Temporary file directory
  INNODB_DATA_FILE_PURGE_INTERVAL: Purge time interval (by milliseconds)
INNODB_DATA_FILE_PURGE_MAX_SIZE: Purge max size every time (by MB)
  INNODB_PRINT_DATA_FILE_PURGE_PROCESS: Print the process of file purge worker

比如设置：

  set global INNODB_DATA_FILE_PURGE = on;
  set global INNODB_DATA_FILE_PURGE_INTERVAL = 100;
  set global INNODB_DATA_FILE_PURGE_MAX_SIZE = 128;

  每 100ms，删除 128MB 大小。

可以通过如下视图，查看大表异步删除的进展情况：

  mysql> select * from information_schema.innodb_purge_files;
  +--------+---------------------+--------------------------------------+---------------+------------------------+--------------+
  | log_id | start_time          |          original_path               | original_size | temporary_path         | current_size |
  +--------+---------------------+--------------------------------------+---------------+------------------------+--------------+
  |     36 | 2019-08-08 12:06:38 | ./__recycle_bin__/__innodb_1064.ibd  |      37748736 | purge/#FP_1557846107_1 |     20971520 |
  +--------+---------------------+--------------------------------------+---------------+------------------------+--------------+

注意事项

1. 回收站跨文件系统 如果你的回收站目录 “_recycle__bin“_ 和回收的表跨了文件系统，那么drop table，将会搬迁表空间文件，耗时较长。

2. General tablespace general tablespace 会存在多个表共享同一个表空间的情况，当回收其中一张表的时候，不会搬迁相关的表空间文件，如果master 和 slave 设置的回收保留时间不同，那么就会存在在某一个时间点，主备间的这个general tablespace中的表数量不相等的情况。

数据库内核月报－ 2019 / 08

AliSQL · 引擎特性 · Recycle Bin

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