说明

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不同隔离级别可能发生的现象

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读	描述
读未提交	可能	可能	可能	最低的隔离级别，事务可能读取未提交的数据。
读已提交	不可能	可能	可能	保证读取的数据已经提交，但不保证重复读取一致。
可重复读	不可能	不可能	可能	保证同一事务内多次读取一致，但可能出现幻读。
串行化	不可能	不可能	不可能	最高的隔离级别，完全隔离，事务按顺序执行。

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关键现象解释

1. 脏读：一个事务可以读取另一个事务未提交的数据。
2. 不可重复读：一个事务在读取某行数据时，另一个事务修改了这行数据，导致前后读取结果不一致。
3. 幻读：一个事务读取了一批数据后，另一个事务插入了新的数据，导致前后读取的结果集不一致。

MDL（元数据锁，Metadata Lock）

• MDL 是 MySQL 的一种锁机制，全称为 Metadata Lock（元数据锁）。它用于管理数据库表的元数据（Metadata），在 MySQL 5.5 中引入，目的是确保在并发环境下，表的结构和数据操作之间的一致性与安全性。

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MDL 的作用

MDL 锁的主要作用是 在对表结构和数据进行操作时，保护元数据的完整性，防止冲突.

1. 防止并发操作冲突：

   • 当一个事务正在对表执行 CRUD 操作（加 MDL 读锁）时，其他线程不能对表的结构进行变更（如 ALTER TABLE）。
   • 当表的结构在变更中（加 MDL 写锁）时，其他线程不能执行任何对表的操作（包括 CRUD 和结构变更）。

2. 保持一致性：

   • MDL 锁确保在事务没有完成时，表的结构不会被修改，从而避免数据和元数据的不一致。

3. 自动管理：

   • MDL 锁是 MySQL 自动管理的锁，用户无需手动干预，但需要注意其可能带来的阻塞。

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MDL 的工作原理

1. MDL 的加锁机制

   • 在对表执行操作（包括查询、插入、更新、删除等）时，MySQL 会自动为表加上 MDL 锁：
     • CRUD 操作（查询、插入、更新、删除）：会加 MDL 读锁。
     • DDL 操作（如 ALTER TABLE、DROP TABLE）：会加 MDL 写锁。

2. 锁的类型

   • MDL 读锁：
     • 多个事务可以同时持有同一个表的读锁（允许并发读写操作）。
     • 如果有线程想对表进行结构变更（DDL 操作），必须等待所有读锁释放。
   • MDL 写锁：
     • 写锁是独占锁，只有当前线程持有写锁时，才能对表结构进行变更。
     • 写锁会阻塞其他线程对该表的 CRUD 操作和结构变更操作。

3. MDL 的持有时间

   • MDL 锁会从事务开始时获取，并在事务提交或回滚时释放。
   • 未提交的事务会长期持有 MDL 锁，可能导致阻塞问题。

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MDL 锁的常见场景

1. CRUD 操作时加 MDL 读锁

• 事务在对表进行数据操作时，会自动加 MDL 读锁：

  BEGIN;
  SELECT * FROM users WHERE id = 1; -- 加 MDL 读锁
  -- 提交或回滚之前，其他线程无法对表结构做变更操作
  COMMIT;
  

2. DDL 操作时加 MDL 写锁

• 对表执行 DDL（如 ALTER TABLE）时会加 MDL 写锁：

  ALTER TABLE users ADD COLUMN age INT; -- 加 MDL 写锁
  -- 阻塞其他线程的 CRUD 操作，直到操作完成
  

3. 阻塞问题

• 场景：当事务未提交时，会长期持有 MDL 锁，导致后续操作阻塞。例如：
  1. 事务 A 持有 MDL 读锁，未提交：

     BEGIN;
     UPDATE users SET name = 'Alice' WHERE id = 1; -- 持有 MDL 读锁
     

  2. 事务 B 想对表结构进行修改，无法获取 MDL 写锁：

     ALTER TABLE users ADD COLUMN age INT; -- 阻塞
     

  3. 等待事务 A 提交或回滚后，事务 B 才能继续。

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如何避免 MDL 阻塞

1. 快速提交事务：避免长时间未提交的事务，因为未提交的事务会持有 MDL 锁。
2. 分离读写与结构变更操作：在表上的 DDL 操作应该安排在业务低峰期，以减少对正常 CRUD 操作的影响。
3. 使用 NOWAIT 或 SKIP LOCKED：在 MySQL 8.0 之后，可以通过设置 NOWAIT 或 SKIP LOCKED 来避免阻塞。例如：

ALTER TABLE users ADD COLUMN age INT NOWAIT;

4. 查询阻塞锁信息：在遇到阻塞时，可以查询 performance_schema.metadata_locks 表来排查问题：

SELECT * FROM performance_schema.metadata_locks;

5. 分步执行 DDL 操作：如果表较大或有大量并发操作，可以通过 ONLINE DDL 或分步操作减少锁的影响：

ALTER TABLE users ADD COLUMN age INT, ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;

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• MDL（Metadata Lock） 是 MySQL 为了保护表的元数据完整性而设计的锁机制。它分为 读锁 和 写锁，会在表执行 CRUD 或 DDL 操作时自动加锁。
• MDL 锁确保了事务在操作数据期间，表结构不会被修改，同时也可能引发阻塞问题。