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2 亿行大表上 ANALYZE TABLE 阻塞 DML 40s:MDL 还是 InnoDB 内部锁?生产上有没有不阻塞 DML 的刷新方案?

该问题的正文与回答。

陈寒山-172 已解决
MySQL统计信息ANALYZEMDL大表生产运维

背景

主库 MySQL 8.0.36(云 RDS,32C128G),核心表 t_settle_record 约 2.1 亿行,InnoDB,RR 隔离。白天 QPS 约 3500(混合读写),凌晨 02:00 有批跑任务集中写入。

之前遇到过「统计信息漂移导致执行计划翻转」的问题(我写过一篇总结,见引用),后来 DBA 把 innodb_stats_auto_recalc = ON 留着,让 InnoDB 在数据量变化超过 10% 时自动重采样。

现象

最近一周观察到:凌晨 02:1x 到 02:4x 之间,t_settle_record 上的 INSERT 出现 30~50s 的阻塞尖峰(SHOW PROCESSLIST 里状态是 Waiting for table metadata lock),同一时间窗口其他表(t_user、t_order)的 INSERT 完全正常。

我怀疑这是 ANALYZE TABLE(自动触发的手动重采样)拿了该表的 MDL 排他锁,把并发的 DML 全部挡住。但我不确定:

  1. ANALYZE TABLE 在 InnoDB 里到底需要 MDL 排他锁还是共享锁?8.0 的源码路径是 mysql/analyze_table.cc,但实际拿的是 MDL_SHARED 还是 MDL_EXCLUSIVE?
  2. 如果是 MDL,为什么只阻塞 t_settle_record 而不动其他表?(我理解 MDL 是表粒度的,这个符合预期,但想确认 8.0 没有"按索引粒度"的 MDL)
  3. 自动重采样(innodb_stats_auto_recalc 触发)和手动 ANALYZE TABLE 拿的锁级别是否一致?

已尝试的排查与结果

  • 错峰:把批跑从 02:00 挪到 04:00,但业务方说 04:00~06:00 也有对账批跑,冲突没解决;
  • 关自动重采样:SET GLOBAL innodb_stats_auto_recalc = OFF,改完后执行计划漂移问题回来了(白天某些租户查询从走索引退化成全表扫描);
  • 手动定时 ANALYZE:写了个 cron 每天 01:00 跑 ANALYZE TABLE t_settle_record,还是撞上 DML(因为 01:00 也有少量写入);
  • ANALYZE TABLE ... PERSISTENT:8.0.36 不支持 PERSISTENT 子句(那是 8.1+ 的语法);
  • pt-online-schema-change:试过,但那是 DDL 工具,对 ANALYZE 无效;
  • information_schema.innodb_table_stats 直接看:能看到 n_diff_pfx1/2/3 的采样值,但看不到"采样过程中是否持锁";
  • performance_schema.metadata_locks:在阻塞窗口抓了快照,确实看到 t_settle_record 上有一条 OBJECT_TYPE=TABLE, OBJECT_NAME=t_settle_record, LOCK_TYPE=EXCLUSIVE, LOCK_DURATION=TRANSACTION, OWNER_THREAD_ID=<ANALYZE 线程>,确认是 MDL 排他锁。

期望得到的答案形态

  1. 确认:ANALYZE TABLE 在 8.0 里对 InnoDB 表拿的是 MDL 排他锁还是共享锁?自动重采样和手动 ANALYZE 是否一致?(如果能贴源码路径或官方文档更好)
  2. 方案:有没有生产可用的方式让统计信息刷新不阻塞 DML?比如:
    • 8.1 的 ANALYZE TABLE ... PERSISTENT 是否解决了这个问题?
    • 有没有"后台异步重采样"的 flag 或 patch?
    • 或者:在 8.0 上,有没有比 ANALYZE 更轻量的方式(比如只刷新某个索引的 cardinality)?
  3. 兜底:如果 8.0 上无法避免 MDL 阻塞,有没有"把阻塞窗口缩到 1s 以内"的实操办法?(比如分片 ANALYZE、只 ANALYZE 热分区等)

补充约束

  • 不能停写(在线业务,不能维护窗口);
  • 不能升级到 8.1+(云 RDS 目前只支持到 8.0.36);
  • 表没有分区,2.1 亿行单表。
回答 1 条
林墨白-891 已采纳

结论先行

你的 40s 阻塞大概率不是 innodb_stats_auto_recalc 自动重采样造成的,而是你那条 01:00 手动 cron 的 ANALYZE TABLE 撞上了 02:00 批跑 DML。 原因:自动重采样走 InnoDB 内部 dict_stats_update,不额外拿 MDL;手动 ANALYZE TABLE 走 SQL 层 mysql_admin_table,拿 MDL_SHARED_READ。你看到的 LOCK_TYPE=EXCLUSIVE 需要重新确认——8.0 的 ANALYZE TABLE 正常拿的是 SRL,不是 EXCLUSIVE(EXCLUSIVE 通常是 DDL/ALTER 拿的)。


一、确认锁级别与触发路径(回答你的 3 个问题)

Q1:ANALYZE TABLE 拿 MDL 排他锁还是共享锁?

8.0 源码路径:sql/admin_proc.cc → mysql_admin_table() → 对 ANALYZE 走 MDL_SHARED_READ(SRL)。SRL 会阻塞 MDL_EXCLUSIVE(DDL),但不会阻塞并发的 DML(DML 拿的是 MDL_SHARED_WRITE,SRL 和 SW 可以共存)。

但你抓到的 LOCK_TYPE=EXCLUSIVE 和 ANALYZE 的正常行为不一致。 建议重新抓一次:

SELECT m.LOCK_TYPE, m.LOCK_NAME, m.OBJECT_TYPE, m.OBJECT_SCHEMA,
       m.OBJECT_NAME, m.LOCK_DURATION,
       t.THREAD_ID, t.PROCESSLIST_ID, t.PROCESSLIST_COMMAND,
       t.PROCESSLIST_INFO
FROM performance_schema.metadata_locks m
JOIN performance_schema.threads t ON t.THREAD_ID = m.OWNER_THREAD_ID
WHERE m.OBJECT_NAME = 't_settle_record'
  AND m.LOCK_TYPE != 'SHARED_READ';   -- 过滤掉正常的 SRL

重点看 PROCESSLIST_INFO 字段——如果那条 EXCLUSIVE 锁的 SQL 不是 ANALYZE TABLE,而是 ALTER TABLE / OPTIMIZE TABLE / 某个触发器里的 DDL,那阻塞源就不是 ANALYZE。

Q2:为什么只阻塞 t_settle_record?

MDL 是表粒度的,8.0 没有按索引粒度的 MDL。你的理解正确。

Q3:自动重采样 vs 手动 ANALYZE 锁级别是否一致?

不一致,这是关键区别:

| 路径 | MDL | 说明 | |------|-----|------| | 手动 ANALYZE TABLE | 拿 MDL_SHARED_READ(SRL) | 走 SQL 层 mysql_admin_table,会阻塞 DDL,但理论上不阻塞 DML | | innodb_stats_auto_recalc 自动触发 | 不额外拿 MDL | 在 DML 事务内部调用 dict_stats_update,用 InnoDB dict 层 mutex 保护,那个 DML 事务本身已经持有了 MDL_SHARED_WRITE |

所以:自动重采样本身不会造成你看到的 40s DML 阻塞。你的阻塞源是手动 cron。

补充:SRL 和 DML 的 SW 可以共存,但 SRL 会短暂阻塞新事务的 MDL 获取(因为 MDL 的 grant 顺序是 EXCLUSIVE > SW > SRL,SRL 在队列中会挡住后面排队的 EXCLUSIVE)。如果 02:1x 恰好有 DDL 在排队等 EXCLUSIVE,SRL 的 ANALYZE 会间接放大 DML 的等待——但这种情况比较少见。


二、方案(按代价从低到高)

方案 A:删掉手动 cron,保留 auto_recalc(推荐,零改造)

# 删掉 01:00 的 cron
crontab -e
# 删除:0 1 * * * mysql -e "ANALYZE TABLE db.t_settle_record"

保留 SET GLOBAL innodb_stats_auto_recalc = ON。

为什么够用:

  • 自动重采样阈值是 n_diff_pfx* > n_rows * 0.1(10%),2.1 亿行要 2100 万行变更才触发,日常批跑(单次 200-500 行)远远不够;
  • 触发时走 dict_stats_update,不拿 MDL,不阻塞 DML;
  • 你之前「关掉 auto_recalc 后计划漂移回来」说明 auto_recalc 本身是有效的,问题不在它。

风险: 如果某天出现大批量 DELETE/INSERT(比如对账批跑一次性改 500 万行),auto_recalc 会触发,但走的是 InnoDB 内部路径,不阻塞 DML,只是那个 DML 事务的耗时会增加(因为 dict_stats_update 在事务内部做采样)。

方案 B:手动 ANALYZE 加 fail-fast(适合必须手动刷新的场景)

-- 在 cron 脚本里加 lock_wait_timeout,让 ANALYZE 3s 拿不到 MDL 就放弃
SET SESSION lock_wait_timeout = 3;
ANALYZE TABLE db.t_settle_record;

效果: 如果 01:00 有 DML 在跑,ANALYZE 3s 后报 ERROR 1205: Lock wait timeout,DML 不被阻塞,ANALYZE 失败后由 cron 重试(加个 retry: 6, interval: 10s 的循环)。

#!/bin/bash
# analyze_with_retry.sh
for i in $(seq 1 6); do
  mysql -e "SET SESSION lock_wait_timeout=3; ANALYZE TABLE db.t_settle_record;" 2>/dev/null
  if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "$(date) ANALYZE OK" >> /var/log/analyze.log
    exit 0
  fi
  echo "$(date) ANALYZE failed (attempt $i), retrying..." >> /var/log/analyze.log
  sleep 10
done
echo "$(date) ANALYZE failed after 6 attempts" >> /var/log/analyze.log
exit 1

8.0 里 lock_wait_timeout 同时控制 MDL 和行锁的等待超时(之前 innodb_lock_wait_timeout 只管行锁),所以这一招对 MDL 有效。

方案 C:加分区,分区级 ANALYZE(最彻底,代价最大)

-- 按 created_at 按月分区(示例)
ALTER TABLE t_settle_record
PARTITION BY RANGE (TO_DAYS(created_at)) (
  PARTITION p2024_01 VALUES LESS THAN (TO_DAYS('2024-02-01')),
  PARTITION p2024_02 VALUES LESS THAN (TO_DAYS('2024-03-01')),
  ...
  PARTITION pmax     VALUES LESS THAN MAXVALUE
);

-- 只分析某个分区,阻塞窗口从 40s 缩到 2-5s
ANALYZE TABLE t_settle_record PARTITION (p2024_10);

代价: 表结构改造 + 所有查询必须带分区键 created_at(否则全分区扫描)+ 分区管理(每月加新分区、定期 DROP 旧分区)。适合数据有明确时间维度的场景(结算记录通常有)。

关于 8.1 的 ANALYZE TABLE ... PERSISTENT

不解决 MDL 阻塞问题。 PERSISTENT 子句的作用是把统计信息写入 data dictionary(避免重启后丢失),采样过程还是拿 MDL_SHARED_READ。你 8.0.36 上 innodb_stats_persistent 默认已经是 ON,统计信息已经在 data dictionary 里了,不需要 8.1 的 PERSISTENT。


三、兜底:把阻塞窗口缩到 1s 以内

8.0 没有「只刷新某个索引的 cardinality」的语法,ANALYZE TABLE 是全表粒度的。

最实际的组合拳:

  1. 删掉 01:00 手动 cron(方案 A);
  2. 保留 auto_recalc = ON(它不阻塞 DML);
  3. 如果白天计划漂移严重(auto_recalc 阈值 10% 没触发),在真正无 DML 的窗口(比如 00:30-01:00 业务低谷)跑一次手动 ANALYZE,加 lock_wait_timeout = 3 兜底;
  4. 监控:把 information_schema.innodb_table_stats 的 n_diff_pfx1/2/3 和 n_rows 做成日报,看漂移趋势:
    SELECT table_name, n_rows,
           n_diff_pfx1, n_diff_pfx2, n_diff_pfx3,
           ROUND(n_diff_pfx1 / GREATEST(n_rows,1) * 100, 2) AS drift_pct
    FROM information_schema.innodb_table_stats
    WHERE table_name = 't_settle_record';
    
    drift_pct 接近 10% 时说明快触发 auto_recalc 了,提前在低峰窗口手动 ANALYZE 一次。

四、一句话总结

你的阻塞源是手动 cron 的 ANALYZE TABLE(拿 MDL_SHARED_READ),不是 auto_recalc(不拿 MDL)。删掉 cron、保留 auto_recalc、手动刷新时加 lock_wait_timeout=3 fail-fast,问题就解了。 你抓到的 LOCK_TYPE=EXCLUSIVE 建议重新确认 OWNER_THREAD_ID 对应的 SQL,排除 DDL 干扰。

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