metadata lock的超时时间是lock_wait_timeout，并不是innodb_lock_wait_timeout

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

    在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。    现象：        显式开启事务后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DDL语句被阻塞，因为获取不到表的metadata lockMySQL 5.6.6版本后 优化    metadata lock不阻塞DDL语句，但原有session再访问此表时会返回Error信息“Table definition has changed, please retry transaction”具体案例：

引入Metadata lock之前(5.5.3版本以前)

5.5.3之前的Metadata处理方式，有如下问题：

1）隔离级别会被破坏

例如：理论上REPEATABLE-READ隔离级别下，一个事务内同样的查询能够读到同样的内容，如果没有新记录的话。但是由于没有事务级别的Metadata锁，这个隔离级别下就不能满足这样的约定：

5.1.51版本中运行：

Session1 mysql> select @@tx_isolation;

+—————–+| @@tx_isolation  |+—————–+| REPEATABLE-READ |+—————–+1 row in set (0.00 sec)Session1 mysql> start transaction;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Session1 mysql> select * from table1 where id=1;

+——+——+——+——-+| id   | one  | two  | three |+——+——+——+——-+|    1 |   34 |   45 |    80 |+——+——+——+——-+1 row in set (0.00 sec)

Session2 mysql> alter table table1 add column c1 int;

Query OK, 4 rows affected (0.23 sec)Records: 4  Duplicates: 0  Warnings: 0

Session1 mysql> select * from table1 where id=1;

Empty set (0.00 sec)  

可以看到Session1的事务内部，虽然隔离级别是“可重复读”，但是由于并发的Session2中途成功更改了table1的结构(因为前一个SQL查完table1后就释放了对表结构的约束)，两次查询的结果不同！

遗留问题1.为什么第二次查询，记录没有发生变化，但结果集返回空？

2）可能导致复制的失败

上例的影响还比较明显，这种机制还有隐藏的危害，即可能影响复制的成功进行！

我们知道，binlog内操作的记录是基于事务的提交顺序进行的。与上例类似，ALTER语句后执行但可能先提交，这影响到了执行中的其他事务，而那些事务后提交。而SLAVE看来完全是ALTER先执行，这很可能导致被打断的事务在SLAVE上重现时导致失败，要么表结构不对，要么数据导致不一致。

引入Metadata lock之后(5.5.3版本及以后)

而5.5.3中引入了Metadata lock后，由于事务结束后才会释放，避免了这样的问题。还是上例，在5.5.30版本中运行：

Session1 mysql> select @@tx_isolation;

+—————–+| @@tx_isolation  |+—————–+| REPEATABLE-READ |+—————–+1 row in set (0.00 sec)Session1 mysql> start transaction;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Session1 mysql> select * from table1 where id=1;

+——+——+——+——-+| id   | one  | two  | three |+——+——+——+——-+|    1 |   34 |   45 |    80 |+——+——+——+——-+1 row in set (0.00 sec)

Session2 mysql> alter table table1 add column c1 int;

这个语句一直等待。

遗留问题2：为什么没有锁等待超时？？

我们再开一个会话查看当前状况：

Session3 mysql>show full processlist;

+——–+———–+———————-+—————+———+——+———————————+————————————–+| Id     | User      | Host                 | db            | Command | Time | State                           | Info                                 |+——–+———–+———————-+—————+———+——+———————————+————————————–+| 163612 | sup       | 192.168.2.213:1844   | dbadb         | Sleep   |   37 |                                 | NULL                                 || 163613 | sup       | 192.168.2.213:1883   | dbadb         | Query   |   21 | Waiting for table metadata lock | alter table table1 add column c3 int || 163614 | sup       | 192.168.2.213:1884   | dbadb         | Query   |    0 | NULL                            | show full processlist                |+——–+———–+———————-+—————+———+——+———————————+————————————–+

这里的示例中，我们可以看到ALTER TABLE会应Metadata lock而阻塞。一旦Session 1中的事务提交或者回滚，即释放了table1表的Metadata lock，Session2的操作立即可以执行。

那么究竟是怎样的操作会被Metadata lock影响到呢？我们可以借助看看到底ALTER命令在哪里卡住了：

Session2 mysql> show profile;

+——————————+———-+| Status                       | Duration |+——————————+———-+| starting                     | 0.000093 || checking permissions         | 0.000062 || checking permissions         | 0.000058 || init                         | 0.000058 || Opening tables               | 0.000078 || System lock                  | 0.000061 || setup                        | 0.000077 || creating table               | 0.053156 || After create                 | 0.000111 || copy to tmp table            | 0.000231 || rename result table          | 5.780077 || end                          | 0.000545 || Waiting for query cache lock | 0.000064 || end                          | 0.000126 || query end                    | 0.000090 || closing tables               | 0.000110 || freeing items                | 0.000118 || logging slow query           | 0.000095 || logging slow query           | 0.000125 || cleaning up                  | 0.000090 |+——————————+———-+20 rows in set (0.02 sec)

可以看到，卡住的那一步是在rename result table，MySQL后台将ALTER保存变成连续操作“创建临时新表->插入老表的数据->临时新表取到老表(RENAME)”，即实际的变化老表的操作在RENAME阶段才发生。而这一步即是被阻塞的那一步。所以可以确认，Metadata lock影响到的是要真实修改表结构的动作。

基于此，我们可以验证ALTER TABLE,RENAME TABLE,DROP TABLE都会被Metadata lock影响，验证步骤与上类似，省略。

值得注意的是，创建一个已存在的表也会被Metadata lock影响。如果在一个事务中用到了表A的Metadata lock（如SELECT了该表）且事务未完成，那么创建同名的表也会被卡住。提及这一点。有兴趣可参看：  ，这里不作讨论。

metadata lock的另一个副作用：如上例中，ALTER TABLE应metadata lock被阻塞后，这导致后续其他事务针对该表的SELECT也会被阻塞！即ALTER TABLE的操作会影响到其他SELECT操作。根据上述示例：

Session2 mysql> alter table table1 add column c1 int;

此步一直处于等待状态时，新会话中查询table1。

Session3 mysql> select * from table1 where id=1;  #一直等待

Session4 mysql>show full processlist;

+——–+———–+———————-+—————+———+——+———————————+————————————–+| Id     | User      | Host                 | db            | Command | Time | State                           | Info                                 |+——–+———–+———————-+—————+———+——+———————————+————————————–+| 163612 | sup       | 192.168.2.213:1844   | dbadb         | Sleep   |   45 |                                 | NULL                                 || 163613 | sup       | 192.168.2.213:1883   | dbadb         | Query   |   35 | Waiting for table metadata lock | alter table table1 add column c1 int || 163614 | sup       | 192.168.2.213:1884   | dbadb         | Query   |    0 | NULL                            | show full processlist                || 163615 | sup       | 192.168.2.213:2142   | dbadb         | Query   |   16 | Waiting for table metadata lock | select * from table1 where id=1      |+——–+———–+———————-+—————+———+——+———————————+————————————–+

Session1 mysql> commit; 

第一个会话提交后，Session2、Session3也成功执行。看看Session3的select在哪个步骤需要等待：

Session3 mysql> show profile;

+——————————–+———–+| Status                         | Duration  |+——————————–+———–+| starting                       |  0.000018 || Waiting for query cache lock   |  0.000003 || checking query cache for query |  0.000037 || checking permissions           |  0.000007 || Opening tables                 | 22.502591 || System lock                    |  0.000013 || Waiting for query cache lock   |  0.000024 || init                           |  0.000022 || optimizing                     |  0.000009 || statistics                     |  0.000011 || preparing                      |  0.000015 || executing                      |  0.000003 || Sending data                   |  0.000036 || end                            |  0.000009 || query end                      |  0.000005 || closing tables                 |  0.000006 || freeing items                  |  0.000007 || Waiting for query cache lock   |  0.000003 || freeing items                  |  0.000015 || Waiting for query cache lock   |  0.000002 || freeing items                  |  0.000002 || storing result in query cache  |  0.000004 || logging slow query             |  0.000002 || logging slow query             |  0.000028 || cleaning up                    |  0.000003 |+——————————–+———–+

可以看到SELECT语句首先检查查询缓存，没有命中，然后在Opening tables阶段卡住。

这引出了另一个特点，基于上述场景，如果后续的SELECT能够在查询缓存中命中，那么不会被ALTER TABLE卡住，因为不需要Opening tables操作。命中缓存SELECT的SHOW PROFILE如下：

mysql>  show profile;

+——————————–+———-+| Status                         | Duration |+——————————–+———-+| starting                       | 0.000017 || Waiting for query cache lock   | 0.000004 || checking query cache for query | 0.000006 || checking privileges on cached  | 0.000004 || checking permissions           | 0.000007 || sending cached result to clien | 0.000011 || logging slow query             | 0.000002 || cleaning up                    | 0.000003 |+——————————–+———-+8 rows in set (0.00 sec)

遗留问题1.为什么第二次查询，记录没有发生变化，但结果集返回空？

这个问题在进行了讨论，确认原因是：

MySQL中ALTER操作实际后台是“创建新表”->”拷贝老表数据”->”RENAME新表成老表”。InnoDB引擎针对客户端的REPEATABLE READ隔离级别，采用的是基于多版本(Multi-version)功能的”一致性读”，即在事务中第一个查询时，获取的是当时版本的表的快照，而ALTER操作后实际是创建的新表，这个新表对于之前的快照而言是没有数据的，所以第二次查询新表基于快照的数据，返回空。在MySQL 5.6.6版本后，这样的第二个查询会返回Error信息“Table definition has changed, please retry transaction”。详细请看。

遗留问题2.为什么没有锁等待超时？？

我们知道InnoDB行锁的等待时间超过innodb_lock_wait_timeout就会报超时错误。这里的metadata lock一直等待着，为什么没有超时呢？其实metadata lock的超时设置是另一个系统变量lock_wait_timeout。

lock_wait_timeout控制着所有涉及到metadata lock的操作，包括DML and DDL，以及在表、视图、存储过程、存储函数上的操作，以及LOCK TABLES、FLUSH TABLES WITH READ LOCK、HANDLER等。

lock_wait_timeout的默认设置时一年，可以动态设置，根据实际场景进行调整。