MySQL出现Waiting for table metadata lock的场景浅析

MySQL版本为5.6.12。

在进行alter table操作时,有时会出现Waiting for table metadata lock的等待场景。而且,一旦alter table TableA的操作停滞在Waiting for table metadata lock的状态,后续对TableA的任何操作(包括读)都无法进行,也会在Opening tables的阶段进入Waiting for table metadata lock的队列。如果是产品环境的核心表出现了这样的锁等待队列,就会造成灾难性的后果。

造成alter table产生Waiting for table metadata lock的原因其实很简单,一般是以下几个简单的场景:

场景一:

通过show processlist可以看到TableA上有正在进行的操作(包括读),此时alter table语句无法获取到metadata 独占锁,会进行等待。

这是最基本的一种情形,这个和mysql 5.6中的online ddl并不冲突。一般alter table的操作过程中(见下图),在after create步骤会获取metadata 独占锁,当进行到altering table的过程时(通常是最花时间的步骤),对该表的读写都可以正常进行,这就是online ddl的表现,并不会像之前在整个alter table过程中阻塞写入。(当然,也并不是所有类型的alter操作都能online的,具体可以参见官方手册:http://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/innodb-create-index-overview.html


 

场景二:

通过show processlist看不到TableA上有任何操作,但实际上存在有未提交的事务,可以在information_schema.innodb_trx中查看到。在事务没有完成之前,TableA上的锁不会释放,alter table同样获取不到metadata的独占锁。

场景三:

通过show processlist看不到TableA上有任何操作,在information_schema.innodb_trx中也没有任何进行中的事务。这很可能是因为在一个显式的事务中,对TableA进行了一个失败的操作(比如查询了一个不存在的字段),这时事务没有开始,但是失败语句获取到的锁依然有效。从performance_schema.events_statements_current表中可以查到失败的语句。

官方手册上对此的说明如下:

If the server acquires metadata locks for a statement that is syntactically valid but fails during execution, it does not release the locks early. Lock release is still deferred to the end of the transaction because the failed statement is written to the binary log and the locks protect log consistency.

也就是说除了语法错误,其他错误语句获取到的锁在这个事务提交或回滚之前,仍然不会释放掉。because the failed statement is written to the binary log and the locks protect log consistency 但是解释这一行为的原因很难理解,因为错误的语句根本不会被记录到二进制日志。

总之,alter table的语句是很危险的,在操作之前最好确认对要操作的表没有任何进行中的操作、没有未提交事务、也没有显式事务中的报错语句。如果有alter table的维护任务,在无人监管的时候运行,最好通过lock_wait_timeout设置好超时时间,避免长时间的metedata锁等待。

记一次MySQL中Waiting for table metadata lock的解决方法

标签: mysql
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最近项目中的数据库查询经常挂起,应用程序启动后也报操作超时。测试人员就说数据库又挂了(貌似他们眼中的连接失败,查询无果都是挂了),通过 show processlist 一看,满屏都是 Waiting for table metadata lock 状态的连接。第一反应就是kill掉这些连接,奈何连接实在太多,实在kill不过来,于是重启服务,貌似重启果真能解决90%的问题,但如果不找到问题原因,问题也肯定会再次出现。

在网上查询得知MySQL在进行一些alter table等DDL操作时,如果该表上有未提交的事务则会出现 Waiting for table metadata lock ,而一旦出现metadata lock,该表上的后续操作都会被阻塞(详见 http://www.bubuko.com/infodetail-1151112.html)。所以这个问题需从两方面解决:

1. 查看未提交事务

从 information_schema.innodb_trx 表中查看当前未提交的事务

select trx_state, trx_started, trx_mysql_thread_id, trx_query from information_schema.innodb_trxG
  • 1

(G作为结束符时,MySQL Client会把结果以列模式展示,对于列比较长的表,展示更直观)

字段意义:

  • trx_state: 事务状态,一般为RUNNING
  • trx_started: 事务执行的起始时间,若时间较长,则要分析该事务是否合理
  • trx_mysql_thread_id: MySQL的线程ID,用于kill
  • trx_query: 事务中的sql

一般只要kill掉这些线程,DDL操作就不会Waiting for table metadata lock。

2. 调整锁超时阈值

lock_wait_timeout 表示获取metadata lock的超时(单位为秒),允许的值范围为1到31536000(1年)。 默认值为31536000。详见 https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/server-system-variables.html#sysvar_lock_wait_timeout 。默认值为一年!!!已哭瞎!将其调整为30分钟

set session lock_wait_timeout = 1800;
set global lock_wait_timeout = 1800;
  • 1
  • 2

好让出现该问题时快速故障(failfast)

 
 
 
 
 
 

waiting for table metadata lock 问题深入分析

 分类:
      相信很多msyql dba都碰到锁的问题,在MySQL 5.5.3版本中引入了Metadata lock: DDL语句打破了事务的隔离级别。
那么会有同学问,为什么在Mysql 5.5.3之前就很少遇到这种锁呢?原因是
    5.5.3版本之前,MySQL事务对于表结构元数据(Metadata)的锁定是语句(statement)粒度的:即语句执行完成后,不管事务是否可以完成,其表结构就可以被其他会话更新掉!
    引入Metadata lock后,表结构元数据(Metadata)的锁定变成了事务(transaction)粒度的,即只有事务结束时才会释放Metadata lock

怎么出现的?

程序或者脚本显式开启事务(start transaction),该事务内的query语句(包含select)会占用相关表的metadata lock(profile:Opening tables阶段)。导致后续的所有DDL操作语句全部被阻塞,原因就是获取不到metadata lock。(在mysql 5.6版本后有优化)官方手册参阅:http://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/innodb-create-index-overview.html

我们下面以现网case来探讨这个问题的出现于解决:

case

业务执行一条简单的alter table 操作,增加一个字段,很普通的一条sql,而且表不大,数据量很少,执行却消耗几百秒没反应(现场忘记截图)

补充一个测试图

从图可以看出业务执行的语句遇到metadata lock了。

1、        分析mysql的实例的情况

1.1 mysql> show processlist;

除了有一个 Waiting for table 之外没有其它的操作进程,全部是sleep进程。这时你觉得奇怪吗?为什么没有其它的进程锁住这个表,会导致这个ddl语句一直卡住呢? 我们接着分析。

1.2 查看表是否太大 mysql> show table status like 'tbl_xx' G

                           图1.2

看出表非常小,不存在由于数据量大导致更新慢的问题;

1.3 查看引擎状态 mysql> show engine innodb status G

数据量太大,一屏幕都显示不完,不看了。

既然几个比较直接的方法都查不到原因,那只能更深入的查下了,我打算从数据字典中查下(information_schema,performance_schema):

1.4,查找当前等待事务:

mysql> select * from  performance_schema .events_waits_current;

Empty set (0.03 sec)

显示空。

查找information_schema中的事件表(EVENTS)、锁等待表(INNODB_LOCK_WAITS),innodb当前出现的锁(INNODB_LOCKS)均没看到异常(这里就不贴图了)。

1.5 查找事务

既然造成该锁的原因是事务没有提交导致的,那我们应该去查找当前是否有事务在运行(runing注:由于事务一直是runing状态,这也就是为什么我之前查找各种锁都找不到的原因)

mysql> select * from information_schema.innodb_trx;

(此图又被刷不见了)不过有重大发现:一个trx_mysql_thread_id: 275255348 是从trx_started: 2015-12-03 14:58:45 一直处于runing状态的。

既然我们找到了id了 那我们再回顾使用show processlist查找该ID就行了:

发现了吗,该ID一直是sleep状态。很难发现该进程打开了这个表(可以通过show open tables 查看当前打开的表)。

解决办法:询问了开发这个点的脚本,操作。确认后通过后台mysql 直接kill掉这个进程,业务的alter操作瞬间完成。

附:欢迎大家一起探讨研究

 
 
 
 
 
 
 

分类: MySQL

环境说明:

    MySQL 5.6.16
    OS:Linux RedHat 6.2 64bit

1.问题描述

    目前新上一个使用MySQL数据库项目,在数据库中,每隔5分钟做truncate某个表操作,经常出现metadata lock锁等待,导致后面的对这个表的所有操作(包括读)全部metadata lock等待。严重影响了数据库运行。
    且metadata lock锁等待不同于普通的行级锁,等待超时时间默认为365天,而普通的行级锁超时是120s
mysql> show variables like '%lock_wait%';
+--------------------------+----------+
| Variable_name            | Value    |
+--------------------------+----------+
| innodb_lock_wait_timeout | 120      |
| lock_wait_timeout        | 31536000 |
+--------------------------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
 
 
 
因此如果metadata lock锁的源头不释放,则会一直阻塞,必须需要人为干预
 

2.为什么需要Metadata lock

Metadata lock介绍:参考官方手册:http://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/metadata-locking.html
    MySQL 5.5.3 and up uses metadata locking to manage access to objects (tables, triggers, and so forth). Metadata locking is used to ensure data consistency but does involve some overhead, which increases as query volume increases. Metadata contention increases the more that multiple queries attempt to access the same objects.
   
 
    该bug是一个比较著名的问题:
我们知道,binlog内操作的记录是基于事务的提交顺序进行的,如果有一个事务未执行完成,而这个时候drop了表,这样在从库的执行顺序就会出现问题。
 
因此MySQL在5.5.3版本后引入了Metadata lock锁,事务释放后才会释放Metadata lock,这样在事务完成期间,是不能进行DDL操作的。
 

3.Metadata lock监控

     当对表的DDL操作很慢的时候,可以通过如下方法查看当前是否是在等待Metadata lock:
 
mysql> select * from information_schema.processlist where state = 'Waiting for table metadata lock';
+----+------+-----------+------+---------+------+---------------------------------+--------------------------+
| ID | USER | HOST      | DB   | COMMAND | TIME | STATE                           | INFO                     |
+----+------+-----------+------+---------+------+---------------------------------+--------------------------+
|  7 | root | localhost | NULL | Query   |   56 | Waiting for table metadata lock | truncate table baofeng.a |
|  9 | root | localhost | NULL | Query   |    4 | Waiting for table metadata lock | select * from baofeng.a  |
+----+------+-----------+------+---------+------+---------------------------------+--------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)
 
 
    其中线程ID为7的truncate被其他事务阻塞,而线程ID为9的被truncate table阻塞,因此该查询主要看哪个会话在做DDL操作,其他的会话的state为metadata lock均为被该DDL阻塞。
 
    那么问题来了,怎么去判断DDL被什么锁住了?
    这个从目前来看比较困难,不能直观的去判断,网上有人做了一个插件可以实现(在MariaDB 10中默认已提供类似功能):
   
[root@mysql-db101 tmp]# tar -xzvf mysql-5.6.16.tar.gz
[root@mysql-db101 tmp]# unzip mysql-plugin-mdl-info-master.zip
[root@mysql-db101 tmp]# cp -r ./mysql-plugin-mdl-info-master/src ./mysql-5.6.16/plugin/mdl_info
[root@mysql-db101 tmp]# cd ./mysql-5.6.16
 
[root@mysql-db101 mysql-5.6.16]# cmake
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/home/mysql/mysql
-DMYSQL_DATADIR=/home/mysql/data
-DMYSQL_TCP_PORT=3306
#注意,mysql是以源代码编译出的debug版本,那编译插件的时候不要加 -DBUILD_CONFIG=mysql_release
 
[root@mysql-db101 mysql-5.6.16]# cd plugin/mdl_info/
[root@mysql-db101 mdl_info]# make
[root@mysql-db101 mdl_info]# make install
 
mysql> INSTALL PLUGIN MDL_LOCKS SONAME 'mdl_info.so';
ERROR 1127 (HY000): Can't find symbol 'MDL_LOCKS' in library
mysql> 
mysql> 
mysql> show variables like '%plugin%';
+---------------+-------------------------------+
| Variable_name | Value                         |
+---------------+-------------------------------+
| plugin_dir    | /home/mysql/mysql/lib/plugin/ |
+---------------+-------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
 
mysql> INSTALL PLUGIN MDL_info SONAME 'mdl_info.so';     
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
#这里plugin_name为MDL_INFO,而非文档中说的MDL_LOCKS
 
mysql> select * from information_schema.mdl_info;
+-----------+-------------+---------------------+-----------+----------+------+
| THREAD_ID | DURATION    | TYPE                | NAMESPACE | DATABASE | NAME |
+-----------+-------------+---------------------+-----------+----------+------+
|         6 | TRANSACTION | SHARED_READ         | TABLE     | baofeng  | a    |
|         7 | STATEMENT   | INTENTION_EXCLUSIVE | GLOBAL    |          |      |
|         7 | TRANSACTION | INTENTION_EXCLUSIVE | SCHEMA    | baofeng  |      |
+-----------+-------------+---------------------+-----------+----------+------+
3 rows in set (0.00 sec)
这里可以看到线程6阻塞了线程7的truncate操作
 
 
           
通过如下语句查看相应的会话情况:
mysql> select 
    ->     a.*,b.user,b.host,b.command,b.time,b.state,b.info
    -> from
    ->     information_schema.mdl_info a,
    ->     information_schema.PROCESSLIST b
    -> where
    ->     a.thread_id = b.idG;
*************************** 1. row ***************************
THREAD_ID: 6
 DURATION: TRANSACTION
     TYPE: SHARED_READ
NAMESPACE: TABLE
 DATABASE: baofeng
     NAME: a
     user: root
     host: localhost
  command: Sleep
     time: 1035
    state: 
     info: NULL
*************************** 2. row ***************************
THREAD_ID: 7
 DURATION: STATEMENT
     TYPE: INTENTION_EXCLUSIVE
NAMESPACE: GLOBAL
 DATABASE: 
     NAME: 
     user: root
     host: localhost
  command: Query
     time: 990
    state: Waiting for table metadata lock
     info: truncate table baofeng.a
*************************** 3. row ***************************
THREAD_ID: 7
 DURATION: TRANSACTION
     TYPE: INTENTION_EXCLUSIVE
NAMESPACE: SCHEMA
 DATABASE: baofeng
     NAME: 
     user: root
     host: localhost
  command: Query
     time: 990
    state: Waiting for table metadata lock
     info: truncate table baofeng.a
3 rows in set (0.00 sec)
 
ERROR: 
No query specified
 
 
         
       

4.导致Metadata Lock的场景

场景1:

    会话1正在对表a进行DML操作(包括query),这个时候会话2执行DDL操作,需要获取metadata独占锁,因此等待会话1。
    这个时候可以通过show processlist能查看该会话(该会话的state不会waiting for table metadata lock)

场景2:

    会话1对表a进行DML(包括query)事务操作后,没有commit/rollback,这个时候show processlist是看到的只是会话处于sleep状态,执行的SQL显示为空。而这个时候会话2执行DDL操作,同样获取不到metadata独占锁,就会等待。可以通过查询系统事务表有体现:
 
mysql> select * from information_schema.innodb_trxG;
*************************** 1. row ***************************
                    trx_id: 11134
                 trx_state: RUNNING
               trx_started: 2014-12-23 10:23:44
     trx_requested_lock_id: NULL
          trx_wait_started: NULL
                trx_weight: 0
       trx_mysql_thread_id: 9
                 trx_query: NULL
       trx_operation_state: NULL
         trx_tables_in_use: 0
         trx_tables_locked: 0
          trx_lock_structs: 0
     trx_lock_memory_bytes: 360
           trx_rows_locked: 0
         trx_rows_modified: 0
   trx_concurrency_tickets: 0
       trx_isolation_level: READ COMMITTED
         trx_unique_checks: 1
    trx_foreign_key_checks: 1
trx_last_foreign_key_error: NULL
 trx_adaptive_hash_latched: 0
 trx_adaptive_hash_timeout: 10000
          trx_is_read_only: 0
trx_autocommit_non_locking: 0
1 row in set (0.00 sec)
 
ERROR: 
No query specified
 
 
    但是如果事务很多,则没办法判断是哪个会话导致。
    该场景最为普遍,而且是最频发,后面重点会对该场景进行测试。
 

场景3:

    通过show processlist看不到表A上有任何操作,在information_schema.innodb_trx中也没有任何进行中的事务。这很可能是因为在一个显式的事务中,对表A进行了一个失败的操作(比如查询了一个不存在的字段),这时事务没有开始,但是失败语句获取到的锁依然有效。从performance_schema.events_statements_current表中可以查到失败的语句。
 
官方手册上对此的说明如下:
    If the server acquires metadata locks for a statement that is syntactically valid but fails during execution, it does not release the locks early. Lock release is still deferred to the end of the transaction because the failed statement is written to the binary log and the locks protect log consistency.
    也就是说除了语法错误,其他错误语句获取到的锁在这个事务提交或回滚之前,仍然不会释放掉。because the failed statement is written to the binary log and the locks protect log consistency 但是解释这一行为的原因很难理解,因为错误的语句根本不会被记录到二进制日志
    

5.如何快速处理Metadata lock

    如果是手工执行的DDL操作,例如加字段、drop表等,可以手工Cancel,先查找对当前该表是否在执行长事务操作,或者有未提交事务。确认没问题后再执行DDL操作。
    如果是应用程序中执行的DDL操作,例如truncate,这个时候没办法调整应用,则可以利用MDL插件,去查询当前的DDL被哪个会话阻塞,kill掉该会话线程。这个方法前提是需要安装MDL插件,目前我们的环境还都没有安装。
 

6.如何避免Metadata Lock

6.1.关注autocommit

    autocommit分成2个层次:
  • 数据库autocommit
  • 客户端工具的autocommit
    MySQL默认的autocommit为1,即自动提交,这种方式不太安全,因为事务默认不受人为控制,因此建议关闭autocommit。咨询了支付宝的MySQL DBA,支付宝的MySQL的autocommit全部是关闭的。
    
    客户端工具分为2种,一种是继承数据库的autocommit模式,例如SQLyog、Mysql命令行接口;还有一种是自己独立的autocommit,例如MySQL workbench,设置工具本身的autocommit,而无视数据库层面autocommit。
    无论是开发还是维护,一定要弄清楚自己的客户端的autocommit模式。
 
    无论是使用哪种客户端工具,首先要弄清楚当前环境下的autocommit方式是什么,如果不是autocommit,一定要确保所有的操作都需要显示的commit/rollback,否则即使是select查询某个表,甚至是语义(select一个错误的字段)报错,也会造成对其他会话对该表的DDL的metadata lock等待。

6.2.开发中注意事项

    1、首先要确认驱动中的autocommit级别,例如JDBC中,默认conn.setAutoCommit()=true,
          当在该模式下,无论做select还是DML操作,均会自动提交,不会造成应用阻塞DDL操作。
    2、当我们需要开启事务,设置conn.setAutoCommit(false),任何SQL操作(包括读)操作后 需要显式的调用conn.commit(),或者事务完成后conn.setAutoCommit(true)开启默认自动提交,才会释放元数据锁。
    3、注意SQL执行后,一定要确保在很短的时间内显式commit/rollback或者conn.setAutoCommit(true)
 
    做了相关测试,数据库的autocommit参数的设置结果,与应用中的conn.setAutoCommit(false/true)没有任何关系。
 


 
 
 
原文地址:https://www.cnblogs.com/timssd/p/7611226.html