動的スキーマ変更 – MariaDB Server 10.4
2018年5月に GA となった MariaDB Server 10.3 では Instant ADD Column (既存テーブルの最後列に動的にカラムを追加する機能)が実装されましたが，2019年6月に GA となった MariaDB Server 10.4 ではさらに多くのスキーマ変更(Instant DDL)が可能となりました。本記事ではこれらの動的スキーマ変更機能に関して解説いたします。
インスタントDDL
MariaDB Server 10.4 では InnoDB ストレージエンジンを用いる場合，以下のようなスキーマの動的変更が可能となりました。
- 列の追加 (10.3以降)
- 列の削除
- 列の順序を変更
- データ型変更
- NULLの使用を許可
- デフォルトの設定と削除
- 制約を追加または削除
下記機能に関して，以下に例を示します。
ALTER TABLE … ADD COLUMN : 列の追加
まず最初に以下のような a, b 列からなる t1 テーブルを作成します。
CREATE OR REPLACE TABLE t1 ( a int PRIMARY KEY, b varchar(50) );
ここで，alter_algorithm に INSTANT を指定し，列(カラム)を追加します。
SET SESSION alter_algorithm='INSTANT'; ALTER TABLE t1 ADD COLUMN c varchar(50);
DESC 文でテーブル定義を確認してみます。
MariaDB [test]> DESC t1; +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | a | int(11) | NO | PRI | NULL | | | b | varchar(50) | YES | | NULL | | | c | varchar(50) | YES | | NULL | | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
正常に c 列が追加されていることが確認できました。ここまでは MariaDB Server 10.3 でも可能でしたが，10.4 では，最後列だけでなく，任意の位置に追加することができます。
CREATE OR REPLACE TABLE t2 ( a int PRIMARY KEY, b varchar(50) ); SET SESSION alter_algorithm='INSTANT'; ALTER TABLE t2 ADD COLUMN c varchar(50) AFTER a;
DESC 文でテーブル定義を確認します。
MariaDB [test]> DESC t2; +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | a | int(11) | NO | PRI | NULL | | | c | varchar(50) | YES | | NULL | | | b | varchar(50) | YES | | NULL | | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
意図したとおり，a 列の直後に c 列が追加されていることが確認できました。
ALTER TABLE … DROP COLUMN : 列の削除
CREATE OR REPLACE TABLE t3 ( a int PRIMARY KEY, b varchar(50), c varchar(50) ); SET SESSION alter_algorithm='INSTANT'; ALTER TABLE t3 DROP COLUMN c;
DESC 文で確認しますと，c 列が削除されていることが確認できます。
MariaDB [test]> DESC t3; +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | a | int(11) | NO | PRI | NULL | | | b | varchar(50) | YES | | NULL | | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
ALTER TABLE … MODIFY COLUMN : 列の変更
MODIFY COLUMN では，列の順番の変更や，型(type)の変更が可能となっています。まず，順番の変更を行ってみます。
列の順番変更
CREATE OR REPLACE TABLE t4 ( a int PRIMARY KEY, b varchar(50), c varchar(50) ); SET SESSION alter_algorithm='INSTANT'; ALTER TABLE t4 MODIFY COLUMN c varchar(50) AFTER a;
c 列がテーブル作成時に指定した最後列ではなく，a 列の後に位置が変更されています。
MariaDB [test]> DESC t4; +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | a | int(11) | NO | PRI | NULL | | | c | varchar(50) | YES | | NULL | | | b | varchar(50) | YES | | NULL | | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
列のデータ型変更
現時点では，列のデータ型(type)変更には多くの制限があります。詳細は以下の公式ドキュメントを参照願います。
例えば以下のように，c 列を varchar から int に変更しようとしますと，
CREATE OR REPLACE TABLE t5 ( a int PRIMARY KEY, b varchar(50), c varchar(50) ); SET SESSION alter_algorithm='INSTANT'; ALTER TABLE t5 MODIFY COLUMN c int;
以下のエラーとなります。
ERROR 1846 (0A000): ALGORITHM=INSTANT is not supported. Reason: Cannot change column type. Try ALGORITHM=COPY
可能な操作としては，varchar 型においてサイズを大きくすることが可能です。
CREATE OR REPLACE TABLE t6 ( a int PRIMARY KEY, b varchar(50), c varchar(50) ) CHARACTER SET=latin1; SET SESSION alter_algorithm='INSTANT'; ALTER TABLE t6 MODIFY COLUMN c varchar(100);
DESC 文で確認しますと意図通りに c 列が varchar(100) となっています。
MariaDB [test]> DESC t6; +-------+--------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+--------------+------+-----+---------+-------+ | a | int(11) | NO | PRI | NULL | | | b | varchar(50) | YES | | NULL | | | c | varchar(100) | YES | | NULL | | +-------+--------------+------+-----+---------+-------+
NULLを許可
CREATE OR REPLACE TABLE t7 ( a int PRIMARY KEY, b varchar(50), c varchar(50) NOT NULL ) ROW_FORMAT=REDUNDANT;
DESC 文で確認しますと，c 列は Null=No となっています。
MariaDB [test]> DESC t7; +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | a | int(11) | NO | PRI | NULL | | | b | varchar(50) | YES | | NULL | | | c | varchar(50) | NO | | NULL | | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
ここで，MODIFY COLUMN で NULL を許可してみます。
SET SESSION alter_algorithm='INSTANT'; ALTER TABLE t7 MODIFY COLUMN c varchar(50) NULL;
DESC 文で確認しますと，c 列は Null=YES となっており，即時変更されたことが確認できます。
MariaDB [test]> DESC t7; +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | a | int(11) | NO | PRI | NULL | | | b | varchar(50) | YES | | NULL | | | c | varchar(50) | YES | | NULL | | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
ただし，NULL から NOT NULL への変更はできませんので，留意願います。
ALTER TABLE … ALTER COLUMN
デフォルト値の変更
CREATE OR REPLACE TABLE t8 ( a int PRIMARY KEY, b varchar(50), c varchar(50) );
各カラムのデフォルト値は NULLとなっています。
MariaDB [test]> DESC t8; +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+ | a | int(11) | NO | PRI | NULL | | | b | varchar(50) | YES | | NULL | | | c | varchar(50) | YES | | NULL | | +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
ここで，以下の ALTER COLUMN を実行し，デフォルトの文字列を指定します。
SET SESSION alter_algorithm='INSTANT'; ALTER TABLE t8 ALTER COLUMN c SET DEFAULT 'No value explicitly provided.';
以下のようにデフォルトの文字列が設定されました。
MariaDB [test]> DESC t8; +-------+-------------+------+-----+-------------------------------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+-------------+------+-----+-------------------------------+-------+ | a | int(11) | NO | PRI | NULL | | | b | varchar(50) | YES | | NULL | | | c | varchar(50) | YES | | No value explicitly provided. | | +-------+-------------+------+-----+-------------------------------+-------+
まとめ
MariaDB Server 10.4 で追加された動的スキーマ変更機能(Instant DDL)について解説させて頂きました。従来は大規模テーブルでは非常に長時間を必要としたテーブル変更操作がオンラインで即時に行えるようになり，DBA(データベース管理者)の方々にとっては有益な新機能と言えるかと存じます。
