技术分享 | 一招解决 MySQL 中 DDL 被阻塞的问题

之前碰到客户咨询定位 DDL 阻塞的相关问题，整理了一下方法，如何解决 DDL 被阻塞的问题。下面，就这个问题，整理了一下思路：

1. 怎么判断一个 DDL 是不是被阻塞了？
2. 当 DDL 被阻塞时，怎么找出阻塞它的会话？

1. 如何判断一个 DDL 是不是被阻塞了？

测试过程如下：

mysql> use test;
Database changed

mysql> CREATE TABLE `test` (
 -> `id` int() AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
 -> `name` varchar()
 -> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

# 插入数据
mysql> insert into test values (,'aaa'),(,'bbb'),(,'ccc'),(,'ddd');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)


mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | aaa |
| 2 | bbb |
| 3 | ccc |
| 4 | ddd |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)

# 模拟元数据锁阻塞
# 会话 1
mysql> lock tables test read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

# 会话 2
mysql> alter table test add c1 varchar();
阻塞中

# 会话 3

mysql> show processlist;
+-------+-------------+---------------------+------+------------------+--------+---------------------------------------------------------------+-------------------------------------+
| Id | User | Host | db | Command | Time | State | Info |
+-------+-------------+---------------------+------+------------------+--------+---------------------------------------------------------------+-------------------------------------+
| 1 | universe_op | 127.0.0.1:28904 | | Sleep | 12 | | |
| 2 | universe_op | 127.0.0.1:28912 | | Sleep | 12 | | |
| 5752 | universe_op | 10.186.64.180:51808 | | Binlog Dump GTID | 605454 | Master has sent all binlog to slave; waiting for more updates | |
| 28452 | root | 10.186.65.110:10756 | test | Sleep | 73 | | |
| 28454 | root | 10.186.64.180:45674 | test | Query | 7 | Waiting for table metadata lock | alter table test add c1 varchar() |
| 28497 | root | 10.186.64.180:47026 | test | Query | 0 | starting | show processlist |
+-------+-------------+---------------------+------+------------------+--------+---------------------------------------------------------------+-------------------------------------+

DDL 一旦被阻塞了，后续针对该表的所有操作都会被阻塞，都会显示 Waiting for table metadata lock。

上述情况的解决方案：Kill DDL 操作或 Kill 阻塞 DDL 的会话。

下面对于 DDL 的操作，我们需要获取元数据库锁的阶段有两个方面：DDL 开始之初和 DDL 结束之前。如果是后者，就意味着之前的操作都要回滚，成本相对较高。所以，碰到类似情况，我们一般都会 Kill 阻塞 DDL 的会话。

2. 怎么知道是哪些会话阻塞了DDL？


sys.schema_table_lock_waits 是 MySQL 5.7 引入的，用来定位 DDL 被阻塞的问题。

针对上面这个情况。可以查看
sys.schema_table_lock_waits 的输出。

mysql> select * from sys.schema_table_lock_waits\G
***************************  row ***************************
 object_schema: test
 object_name: test
 waiting_thread_id: 28490
 waiting_pid: 28454
 waiting_account: root@10.186.64.180
 waiting_lock_type: EXCLUSIVE
 waiting_lock_duration: TRANSACTION
 waiting_query: alter table test add c1 varchar()
 waiting_query_secs: 179
 waiting_query_rows_affected: 0
 waiting_query_rows_examined: 0
 blocking_thread_id: 28488
 blocking_pid: 28452
 blocking_account: root@10.186.65.110
 blocking_lock_type: SHARED_READ_ONLY
 blocking_lock_duration: TRANSACTION
 sql_kill_blocking_query: KILL QUERY 28452
sql_kill_blocking_connection: KILL 28452
***************************  row ***************************
 object_schema: test
 object_name: test
 waiting_thread_id: 28490
 waiting_pid: 28454
 waiting_account: root@10.186.64.180
 waiting_lock_type: EXCLUSIVE
 waiting_lock_duration: TRANSACTION
 waiting_query: alter table test add c1 varchar()
 waiting_query_secs: 179
 waiting_query_rows_affected: 0
 waiting_query_rows_examined: 0
 blocking_thread_id: 28490
 blocking_pid: 28454
 blocking_account: root@10.186.64.180
 blocking_lock_type: SHARED_UPGRADABLE
 blocking_lock_duration: TRANSACTION
 sql_kill_blocking_query: KILL QUERY 28454
sql_kill_blocking_connection: KILL 28454
 rows in set (0.00 sec)

只有一个 alter 操作，却产生了两条记录，而且两条记录的 Kill 对象还不一样。如果对表结构不熟悉或不仔细看记录内容的话，难免会 Kill 错对象。

两条记录的 blocking_lock_type 类型分别为 SHARED_READ_ONLY 和 SHARED_UPGRADABLE。我们需要 Kill 掉的是 SHARED_READ_ONLY。

在 DDL 操作被阻塞后，如果后续有多个查询被 DDL 操作堵塞，还会产生 2N 多个条记录。

在定位问题时，这 2N 条记录看起来就比较难以定位了。这个时候，我们需要对上述 2N 条记录进行过滤。过滤的关键是 blocking_lock_type 不等于 SHARED_UPGRADABLE。

SHARED_UPGRADABLE 是一个可升级的共享元数据锁，加锁期间，允许并发查询和更新。所以，阻塞 DDL 的不会是 SHARED_UPGRADABLE。

针对上面这个场景，我们可以通过下面这个查询来精确地定位出需要 Kill 的会话。

mysql> SELECT sql_kill_blocking_connection FROM sys.schema_table_lock_waits WHERE blocking_lock_type <> 'SHARED_UPGRADABLE' AND waiting_query = 'alter table test add c1 varchar(25)';
+------------------------------+
| sql_kill_blocking_connection |
+------------------------------+
| KILL 28452 |
+------------------------------+
 row in set (0.00 sec) 

MySQL 5.7 中使用 sys.schema_table_lock_waits 的注意事项


sys.schema_table_lock_waits 视图依赖了一张 MDL 相关的表
performance_schema.metadata_locks。该表是 MySQL 5.7 引入的，会显示 MDL 的相关信息，包括作用对象、锁的类型及锁的状态等。但在 MySQL 5.7 中，该表默认为空，因为与之相关的 instrument 默认没有开启，MySQL 8.0 才默认开启。

mysql> select * from performance_schema.setup_instruments where name='wait/lock/metadata/sql/mdl';
+----------------------------+---------+-------+
| NAME | ENABLED | TIMED |
+----------------------------+---------+-------+
| wait/lock/metadata/sql/mdl | NO | NO |
+----------------------------+---------+-------+
 row in set (0.00 sec)

所以，在 MySQL 5.7 中，如果我们要使用
sys.schema_table_lock_waits，必须首先开启 MDL 相关的 instrument。

开启方式： 直接修改
performance_schema.setup_instruments 表即可。具体 SQL 如下。

mysql> UPDATE PERFORMANCE_SCHEMA.setup_instruments SET ENABLED = 'YES', TIMED = 'YES' WHERE NAME = 'wait/lock/metadata/sql/mdl';

但这种方式是临时生效，实例重启后，又会恢复为默认值。

建议：同步修改配置文件或者在部署 MySQL 集群时一开始配置文件的参数就修改成功。

[mysqld]
performance-schema-instrument ='wait/lock/metadata/sql/mdl=ON'

总结

1. 执行 show processlist，如果 DDL 的状态是 Waiting for table metadata lock ，则意味着这个 DDL 被阻塞了。
2. 定位导致 DDL 被阻塞的会话，常用的方法如下：sys.schema_table_lock_waits

select sql_kill_blocking_connection from sys.schema_table_lock_waits WHERE blocking_lock_type <> 'SHARED_UPGRADABLE' and (waiting_query like 'alter%' OR waiting_query like 'create%' OR waiting_query like 'drop%' OR waiting_query like 'truncate%' OR waiting_query like 'rename%');

这种方法适用于 MySQL 5.7 和 8.0。

注意，MySQL 5.7 中，MDL 相关的 instrument 默认没有打开。

Kill DDL 之前的会话。

select concat('kill',i.trx_mysql_thread_id,';') from information_schema.innodb_trx i, ( select max(time) as max_time from information_schema.processlist where state = 'Waiting for table metadata lock' and (info like 'alter%' OR info like 'create%' OR info like 'drop%' OR info like 'truncate%' OR info like 'rename%')) p WHERE timestampdiff(second, i.trx_started ,now()) > p.max_time;

如果 MySQL 5.7 中 MDL 相关的 instrument 没有打开，可使用该方法。