本篇文章为大家展示了MySQL表结构怎样变更Metadata Lock，内容简明扼要并且容易理解，绝对能使你眼前一亮，通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。

想必玩过mysql的人对Waiting for table metadata lock肯定不会陌生，一般都是进行alter操作时被堵住了，导致了我们在show processlist 时，看到线程的状态是在等metadata lock。本文会对MySQL表结构变更的Metadata Lock进行详细的介绍。

在线上进行DDL操作时，相对于其可能带来的系统负载，其实，我们最担心的还是MDL其可能导致的阻塞问题。

一旦DDL操作因获取不到MDL被阻塞，后续其它针对该表的其它操作都会被阻塞。典型如下，如阻塞稍久的话，我们会看到Threads_running飙升，CPU告警。

mysql>showprocesslist;+----+-----------------+-----------+-----------+---------+------+---------------------------------+------------------------------------+|Id|User|Host|db|Command|Time|State|Info|+----+-----------------+-----------+-----------+---------+------+---------------------------------+------------------------------------+|4|event_scheduler|localhost|NULL|Daemon|122|Waitingonemptyqueue|NULL||9|root|localhost|NULL|Sleep|57||NULL||12|root|localhost|employees|Query|40|Waitingfortablemetadatalock|altertableslowtech.t1addc1int||13|root|localhost|employees|Query|35|Waitingfortablemetadatalock|select*fromslowtech.t1||14|root|localhost|employees|Query|30|Waitingfortablemetadatalock|select*fromslowtech.t1||15|root|localhost|employees|Query|19|Waitingfortablemetadatalock|select*fromslowtech.t1||16|root|localhost|employees|Query|10|Waitingfortablemetadatalock|select*fromslowtech.t1||17|root|localhost|employees|Query|0|starting|showprocesslist|+----+-----------------+-----------+-----------+---------+------+---------------------------------+------------------------------------+rowsinset(0.00sec)

如果发生在线上，无疑会影响到业务。所以，一般建议将DDL操作放到业务低峰期做，其实有两方面的考虑，1. 避免对系统负载产生较大影响。2. 减少DDL被阻塞的概率。

MDL引入的背景

MDL是MySQL 5.5.3引入的，主要用于解决两个问题，

RR事务隔离级别下不可重复读的问题

如下所示，演示环境，MySQL 5.5.0。

session1>begin;QueryOK,0rowsaffected(0.00sec)session1>select*fromt1;+------+------+|id|name|+------+------+|1|a||2|b|+------+------+rowsinset(0.00sec)session2>altertablet1addc1int;QueryOK,2rowsaffected(0.02sec)Records:2Duplicates:0Warnings:0session1>select*fromt1;Emptyset(0.00sec)session1>commit;QueryOK,0rowsaffected(0.00sec)session1>select*fromt1;+------+------+------+|id|name|c1|+------+------+------+|1|a|NULL||2|b|NULL|+------+------+------+rowsinset(0.00sec)

可以看到，虽然是RR隔离级别，但在开启事务的情况下，第二次查询却没有结果。

主从复制问题

包括主从数据不一致，主从复制中断等。

如下面的主从数据不一致。

session1>createtablet1(idint,namevarchar(10))engine=innodb;QueryOK,0rowsaffected(0.00sec)session1>begin;QueryOK,0rowsaffected(0.00sec)session1>insertintot1values(1,'a');QueryOK,1rowaffected(0.00sec)session2>truncatetablet1;QueryOK,0rowsaffected(0.46sec)session1>commit;QueryOK,0rowsaffected(0.35sec)session1>select*fromt1;Emptyset(0.00sec)

再来看看从库的结果

session1>select*fromslowtech.t1;+------+------+------+|id|name|c1|+------+------+------+|1|a|NULL|+------+------+------+rowinset(0.00sec)

看看binlog的内容，可以看到，truncate操作记录在前，insert操作记录在后。

#at7140#18071419:32:14serverid1end_log_pos7261Querythread_id=31exec_time=0error_code=0SETTIMESTAMP=1531567934/*!*/;createtablet1(idint,namevarchar(10))engine=innodb/*!*/;#at7261#18071419:32:30serverid1end_log_pos7333Querythread_id=32exec_time=0error_code=0SETTIMESTAMP=1531567950/*!*/;BEGIN/*!*/;#at7333#18071419:32:30serverid1end_log_pos7417Querythread_id=32exec_time=0error_code=0SETTIMESTAMP=1531567950/*!*/;truncatetablet1/*!*/;#at7417#18071419:32:30serverid1end_log_pos7444Xid=422COMMIT/*!*/;#at7444#18071419:32:34serverid1end_log_pos7516Querythread_id=31exec_time=0error_code=0SETTIMESTAMP=1531567954/*!*/;BEGIN/*!*/;#at7516#18071419:32:24serverid1end_log_pos7611Querythread_id=31exec_time=0error_code=0SETTIMESTAMP=1531567944/*!*/;insertintot1values(1,'a')/*!*/;#at7611#18071419:32:34serverid1end_log_pos7638Xid=421COMMIT/*!*/;

如果会话2执行的是drop table操作，还会导致主从中断。

有意思的是，如果会话2执行的是alter table操作，其依旧会被阻塞，阻塞时间受innodb_lock_wait_timeout参数限制。

mysql>showprocesslist;+----+------+-----------+----------+---------+------+-------------------+---------------------------+|Id|User|Host|db|Command|Time|State|Info|+----+------+-----------+----------+---------+------+-------------------+---------------------------+|54|root|localhost|NULL|Query|0|NULL|showprocesslist||58|root|localhost|slowtech|Sleep|1062||NULL||60|root|localhost|slowtech|Query|11|copytotmptable|altertablet1addc1int|+----+------+-----------+----------+---------+------+-------------------+---------------------------+rowsinset(0.00sec)

MDL的基本概念

首先，看看官方的说法，

To ensure transaction serializability, the server must not permit one session to perform a data definition language (DDL) statement on a table that is used in an uncompleted explicitly or implicitly started transaction in another session.

The server achieves this by acquiring metadata locks on tables used within a transaction and deferring release of those locks until the transaction ends.

A metadata lock on a table prevents changes to the table's structure.

This locking approach has the implication that a table that is being used by a transaction within one session cannot be used in DDL statements by other sessions until the transaction ends.

从上面的描述可以看到，

1. MDL出现的初衷就是为了保护一个处于事务中的表的结构不被修改。

2. 这里提到的事务包括两类，显式事务和AC-NL-RO（auto-commit non-locking read-only）事务。显式事务包括两类：1. 关闭AutoCommit下的操作，2. 以begin或start transaction开始的操作。AC-NL-RO可理解为AutoCommit开启下的select操作。

3. MDL是事务级别的，只有在事务结束后才会释放。在此之前，其实也有类似的保护机制，只不过是语句级别的。

需要注意的是，MDL不仅仅适用于表，同样也适用于其它对象，如下表所示，其中，"等待状态"对应的是"show processlist"中的State。

为了提高数据库的并发度，MDL被细分为了11种类型。

MDL_INTENTION_EXCLUSIVE

MDL_SHARED

MDL_SHARED_HIGH_PRIO

MDL_SHARED_READ

MDL_SHARED_WRITE

MDL_SHARED_WRITE_LOW_PRIO

MDL_SHARED_UPGRADABLE

MDL_SHARED_READ_ONLY

MDL_SHARED_NO_WRITE

MDL_SHARED_NO_READ_WRITE

MDL_EXCLUSIVE

常用的有MDL_SHARED_READ,MDL_SHARE D_WRITE及MDL_EXCLUSIVE，其分别用于SELECT操作，DML操作及DDL操作。其它类型的对应操作可参考源码sql/mdl.h。

对于MDL_EXCLUSIVE，官方的解释是，

/*
An exclusive metadata lock.
A connection holding this lock can modify both table's metadata and data.
No other type of metadata lock can be granted while this lock is held.
To be used for CREATE/DROP/RENAME TABLE statements and for execution of
certain phases of other DDL statements.
*/

简而言之，MDL_EXCLUSIVE是独占锁，在其持有期间是不允许其它类型的MDL被授予，自然也包括SELECT和DML操作。

这也就是为什么DDL操作被阻塞时，后续其它操作也会被阻塞。

关于MDL的补充

1. MDL的最大等待时间由lock_wait_timeout参数决定，其默认值为31536000（365天）。在使用工具进行DDL操作时，这个值就不太合理。事实上，pt-online-schema-change和gh-ost对其就进行了相应的调整，其中，前者60s，后者3s。

2. 如果一个SQL语法上有效，但执行时报错，如，列名不存在，其同样会获取MDL锁，直到事务结束才释放。

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