关于数据库:有了MDL锁视图业务死锁从此一目了然

摘要：MDL 锁视图让一线运维人员清晰地查看数据库各 session 持有和期待的元数据锁信息，从而找出数据库 MDL 锁期待的根因，精确地进行下一步决策。

当多用户独特存取数据时，数据库中就会产生多个事务同时存取同一数据的状况。若不管制这种并发操作，数据库的一致性就会被毁坏。这种状况下，加锁是实现数据库并发管制的关键技术。

举个例子，加锁后事务就对该数据对象有了肯定的管制，在事务开释锁之前，其余的事务不能对此数据对象进行更新操作。

MySQL 从 5.5 版本开始引入 MDL 锁（即元数据锁），MDL 锁次要为了保障元数据的一致性（次要是保障 DDL 操作与 DML 操作之间的一致性），用于解决不同线程操作同一元数据对象的同步与互斥问题，在各个业务场景中会非常频繁地应用到。

具体而言，MySQL 引入 MDL 锁能够解决如下问题： 一是事务隔离问题， 比方在可反复读隔离级别下，会话 A 在 2 次查问期间，会话 B 对表构造做了批改，2 次查问后果就会不统一，无奈满足可反复读的要求。 二是数据复制问题， 比方会话 A 执行了多条更新语句期间，另外一个会话 B 做了表构造变更并且先提交，就会导致 slave 在重做时，先重做 alter，再重做 update 时就会呈现复制谬误的景象。

MDL 锁视图，高深莫测元数据锁问题

社区版 MySQL 无奈获取表 MDL 锁的详细信息，当客户遇到相似“Waiting for metadata lock”的问题而阻塞 DML 或 DDL 后，因为无奈确定各 session 之间的关联，往往无从下手，简单状况下，只能重启实例，从而减少解决问题的老本，对业务产生较大影响。

而且在业务场景较简单的状况下，一旦波及对数据库元数据的互斥操作（如 DDL、LOCK Table 等），此类问题便会频繁产生，给一线运维和客户带来很大的困扰。

针对以上痛点，华为云数据库 MySQL 在充沛调研内核的根底上， 推出了 MDL 锁视图个性，能够清晰查看数据库各 session 持有和期待的元数据锁信息，不便现网运维进行问题定位，无效进行系统诊断，帮忙客户更好地优化本身业务。

MDL 锁视图以零碎表的模式出现，该表位于 INFORMATION_SCHEMA，表名：METADATA_LOCK_INFO，表构造如下：

MDL 锁视图次要由 7 个字段组成，各字段详情为：

• THREAD_ID：session 的 ID，即会话 ID
• LOCK_STATUS：MDL 锁的状态，次要分为 PENDING 和 GRANTED 两种，别离示意 session 正在期待该 MDL 锁和 session 已取得该 MDL 锁
• LOCK_MODE：加锁的模式，如 MDL_SHARED、MDL_EXCLUSIVE、MDL_SHARED_READ、MDL_SHARED_WRITE 等
• LOCK_TYPE：MDL 锁的类型，如 Table metadata lock、Schema metadata lock、Global read lock、Tablespace lock 等
• LOCK_DURATION：MDL 锁的范畴，有三种取值：MDL_STATEMENT、MDL_TRANSACTION、MDL_EXPLICIT，别离示意语句级别、事务级别、global 级别
• TABLE_SCHEMA：数据库名，对于局部 global 级别的 MDL 锁，该值为空
• TABLE_NAME：表名，对于局部 global 级别的 MDL 锁，该值为空

MDL 锁视图好在哪？

上面通过两则案例来对 MDL 锁视图进行进一步的阐明。

场景一：长时间未提交事务，阻塞 DDL，继而阻塞所有同表的操作

客户发现表 t2 的 truncate 始终被阻塞后，业务流程中对表 t2 的 select 操作也全副被阻塞。DDL 被阻塞后，客户立即执行 show processlist：

然而通过 processlist 信息，只能看到 session 4 执行 truncate 操作时被其余 session 持有的 table metadata lock 阻塞，session 5 执行 select 操作时也同样被阻塞，无奈确定哪个 session 阻塞了 session 4 和 session 5。此时，如果自觉的去 kill 其余 session（2 或 3）会给线上业务带来很大危险，因而只能期待其余 session 开释该 MDL 锁。

而当客户引入 MDL 锁视图后，执行 SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.METADATA_LOCK_INFO:

联合 show processlist 的后果，从元数据锁视图中能够显著看出，session 4 pending 在表 t2 的 metadata lock，session 3 持有表 t2 的 metadata lock，该 MDL 锁为事务级别，只有 session 3 的事务不提交，session 4 便会始终阻塞。因而，客户只须要在 session 3 中执行 commit 或 kill session 3，便能够让业务持续运行。

场景二：长时间持有 MDL 锁，导致全备失败

客户实例最近几次全备均失败，然而业务体现仿佛失常，而且最近零碎业务量不高，未呈现显著问题。运维团队发现全备被阻塞后，立即 show processlist，发现有多个沉闷的用户 session：

全备是基于 xtrabackup，在执行真正的备份之前须要执行 lock tables for backup，但从 show processlist 中只能看到：lock tables for backup 时始终被某个 MDL 锁阻塞，全备超时失败；客户的多个 session 业务量很小，都处于 sleep 状态，于是客户继续执行 show open tables where in_use >=1：

发现有个表 t1 始终处于 in use 状态，所以猜想是用户某个 session 持有了该表 t1 的 MDL 锁未开释，导致 lock tables for backup 期待超时。然而联合 show processlist 依然无奈确定是哪个 session 持有表 t1 的 MDL 锁，想让全备执行胜利，只能告诉客户逐个断连 session 或者重启实例。

引入 MDL 锁视图后，客户执行 SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.METADATA_LOCK_INFO:

联合 show processlist 的后果，从元数据锁视图中能够显著看出，session 4 pending 在全局 backup lock 上；session 2 持有全局的 backup lock，该 MDL 锁类型为 MDL_EXPLICIT，global 级别。因而，客户只须要在 session 2 显式调用 unlock tables 开释锁或者 kill session 2 即可让业务持续运行。

通过以上两个案例，MDL 锁视图的重要性显而易见，它能够让客户和一线运维人员清晰地查看数据库各 session 持有和期待的元数据锁信息，从而找出数据库 MDL 锁期待的根因，精确地进行下一步决策，无效升高对业务的影响。

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