Mysql DDL出现长时间等待MDL问题分析

给表新增字段时，发现锁表了，查看进程，提示Waiting for table metadata lock，等待锁释放；然而蛋疼的是几分钟过去了，依然没有任何的进展，特此记录下这个问题的定位过程以及MDL的相关背景知识

看到上面的表现，基本问题就来了

Metadata Lock 是什么鬼
是什么原因导致一直等待

I. 问题定位

首先需要确认什么地方加锁，从mysql出发，应该怎么定位？

1. 定位过程

对于mysql而言，一般来讲上锁和事物时伴生关系，所以我们的直观出发点就是查找db当前正在执行的事物

-- 查询当前正在执行的事物的sql
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX;

输出结果如下，首先拿到事物对应的进程id

Mysql DDL出现长时间等待MDL问题分析

拿到id之后，则可以分析对应的进程信息

-- 查询进程信息
show processlist

-- 查询所有的进程信息
show full processlist

然后定位到具体的进程

Mysql DDL出现长时间等待MDL问题分析

然后登陆到目标机器，查看端口号对应的进程，通过lsof命令查看

lsof -i tcp:52951

从图中可以看出，是一个python进程的mysql连接开启的事物，进程id为5436

Mysql DDL出现长时间等待MDL问题分析

接着查看进程对应的信息

ps aux | grep 5436

Mysql DDL出现长时间等待MDL问题分析

这个脚本正是测试aiomysql的python脚本，内容比较简单

import asyncio
import aiomysql

loop = asyncio.get_event_loop()


@asyncio.coroutine
def test_example():
    conn = yield from aiomysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306,
                                       user='root', password='', db='test',
                                       loop=loop, autocommit=False)

    cur = yield from conn.cursor()
    yield from cur.execute("SELECT * from test_table")
    print(cur.description)
    r = yield from cur.fetchall()
    print(r)
    yield from cur.close()
    conn.close()

loop.run_until_complete(test_example())

2. 原因分析

对python不太熟，直接借助google查一下，发现有同样的问题

[Why aiomysql locks the table even when using context manager?

](https://stackoverflow.com/que...

这个问题抛出，在通过with打开连接获取游标后，执行mysql，但是没有commit之前，会锁表，这个期间修改表都会出现等待

下面近给出了解答，并没有看到更多的深层次的说明，先记录下，解决办法就是在创建连接池的时候，选择自动提交方式，然后就不会有这个问题了

pool = await aiomysql.create_pool(
    host="localhost",
    user="test",
    password="test",
    db="test",
    autocommit=True,
    cursorclass=DictCursor,
    loop=loop)

II. Metadata Lock说明

找到一篇文章说MDL的，推荐详细阅读 MySQL表结构变更你不可不知的Metadata Lock详解

1. MDL 说明

抓一下核心的要点，简单说一下看完这篇文章之后的朴素理解

MetaData Lock 简称为MDL，简单来说就是表的元数据锁；当修改表结构的时候，就需要持有这个锁

a. 作用

MDL的主要作用只有一点，保护一个正在执行的事物表结构不被修改

有一个原则，MDL是事物级别的，只有事物结束之后才会释放，而这里面说的事物分为两类

显示事物：
- 关闭autocommit
- 以begin或start transaction开始的操作
AC-NL-RO(auto-commit non-locking read-only):
- auto commit 开启之下的select操作

b. 实例说明

直接看上面的说明，不太直观，一个经典的case如下

Mysql DDL出现长时间等待MDL问题分析

session1 开启了一个事物，执行查询操作；但是现在session2 要删除表，如果执行成功，那么session1的第二次查询就跪了，这样就违背了事物的原则，所有在5.5版本引入了MDL，来保证在事物执行期间，表结构不被修改

2. 出现MDL等待原因及解决方法

当我们出现修改表结构，就需要获取MDL的排他锁，因此只有这个表没有事物在执行时，才能获取成功；当持有独占锁之后，这个表的其他操作将被阻塞（即不能插入数据，修改数据，也不能开启事物操作）

因此在执行DDL时，一直出现等待MDL的时候，常见的原因有下面三个

a. 长事物，阻塞DDL，从而阻塞所有同表的后续操作

通过 show processlist看到表上有正在进行的操作（包括读），此时修改表时也会等待获取MDL，这种时候解决办法要么就是等待执行完毕，要么就是直接kill掉进程

b. 未提交事物，阻塞DDL

通过 show processlist没有找到表上的操作，但是通过information_schema.innodb_trx发现有未提交的事物，

c. 异常的状况

通过 show processlist 和事物查询都没有的情况下，可能的场景是一个显示的事物中，对表的操作出现了异常，虽然事物失败，但是持有的锁还没有释放，也会导致这个原因

可以在performance_schema.events_statements_current表中查询失败的语句

3. MDL分类与sql实例

前面两小节，分别说明什么是MDL（朴素理解为表的元数据锁），以及当修改表时出现长时间的等待MDL的原因分析；正常看完之后，应该会有下面的疑惑

MDL有哪些类型
哪些sql会持有MDL

对于MDL的类型，从网上截一张图

Mysql DDL出现长时间等待MDL问题分析

接下来需要分析下不同锁模式对应的sql

属性	含义	事例
`MDL_INTENTION_EXCLUSIVE(IX)`	意向排他锁用于global和commit的加锁。	`truncate table t1;` `insert into t1 values(3,’abcde’);` 会加如下锁 `(GLOBAL,MDL_STATEMENT,MDL_INTENTION_EXCLUSIVE）(SCHEMA,MDL_TRANSACTION,MDL_INTENTION_EXCLUSIVE)`
`MDL_SHARED(S)`	只访问元数据比如表结构，不访问数据。	`set golbal_read_only =on` 加锁 `(GLOBAL，MDL_EXPLICIT，MDL_SHARED）`
`MDL_SHARED_HIGH_PRIO(SH)`	用于访问`information_scheam`表，不涉及数据。	`select * from information_schema.tables;show create table xx; desc xxx;` 会加如下锁： `(TABLE,MDL_TRANSACTION,MDL_SHARED_HIGH_PRIO)`
`MDL_SHARED_READ(SR)`	访问表结构并且读表数据	`select * from t1;` `lock table t1 read;` 会加如下锁: `(TABLE，MDL_TRANSACTION，MDL_SHARE_READ）`
`MDL_SHARED_WRITE(SW)`	访问表结构并且写表数据	`insert/update/delete/select .. for update` 会加如下锁：`(TABLE，MDL_TRANSACTION，MDL_SHARE_WRITE)`
`MDL_SHARED_UPGRADABLE(SU)`	是mysql5.6引入的新的metadata lock,可以说是为了online ddl 才引入的。特点是允许DML，防止DDL；	`alter table/create index/drop index` 会加该锁; 加入下锁 `（TABLE，MDL_TRANSACTION，MDL_SHARED_UPGRADABLE）`
`MDL_SHARED_NO_WRITE(SNW)`	可升级锁，访问表结构并且读写表数据，并且禁止其它事务写。	`alter table t1 modify c bigint;` (非onlineddl) `(TABLE，MDL_TRANSACTION，MDL_SHARED_NO_WRITE）`
`MDL_SHARED_NO_READ_WRITE(SNRW)`	可升级锁，访问表结构并且读写表数据，并且禁止其它事务读写。	`lock table t1 write;` 加锁 `(TABLE，MDL_TRANSACTION,MDL_SHARED_NO_READ_WRITE`
`MDL_EXCLUSIVE(X)`	防止其他线程读写元数据	`CREATE/DROP/RENAME TABLE`，其他online DDL在rename阶段也持有X锁`(TABLE，MDL_TRANSACTION，MDL_EXCLUSIVE）`