MyDumper备份工具在MySQL 8.0.25中的并发DDL阻塞问题分析

问题背景

MyDumper作为一款高效的MySQL逻辑备份工具，在实际生产环境中被广泛使用。近期在MySQL 8.0.25版本中发现了一个严重的并发问题：当MyDumper在执行备份操作的同时，如果同一数据库上有并发的DDL操作，可能会导致MyDumper进程、DDL语句以及DML语句全部陷入死锁状态。

问题现象

用户在使用MyDumper v0.16.1-2和v0.16.6-2版本对MySQL 8.0.25数据库进行备份时，如果同时执行类似CREATE DATABASE IF NOT EXISTS这样的DDL语句，整个系统会出现以下症状：

1. MyDumper备份进程卡死
2. DDL语句执行被阻塞
3. 相关的DML查询也无法执行

通过检查MySQL的performance_schema.metadata_locks表，可以观察到多个会话在等待元数据锁(metadata lock)。

技术分析

锁冲突机制

问题的核心在于MySQL的元数据锁(MDL)机制。当MyDumper执行备份时，其工作流程如下：

1. 开启一个事务并获取一致性快照
2. 执行SHOW TABLE STATUS命令
3. 在另一个线程中执行EXPLAIN或SELECT语句

在这个过程中，SHOW TABLE STATUS会在事务中获取SCHEMA级别的意向排他锁(IX)，而CREATE DATABASE这样的DDL需要获取SCHEMA级别的排他锁(X)。根据MySQL的锁兼容性规则，IX锁与X锁是不兼容的，这就导致了锁等待。

更严重的是，当MyDumper的其他工作线程尝试执行查询时，如果MySQL表缓存中没有相关表的信息，这些查询也会尝试获取SCHEMA IX锁，从而形成循环等待：

• DDL语句等待MyDumper主线程释放IX锁
• MyDumper工作线程等待DDL语句完成
• 主线程又等待工作线程完成

参数影响

用户使用了--no-locks参数来避免FTWRL(全局读锁)阻塞DML操作，但这同时也禁用了DDL锁，使得上述问题更容易发生。

解决方案与建议

临时解决方案

1. 使用--trx-consistency-only替代--no-locks
   这个参数允许MyDumper使用FTWRL但不会长时间锁定表，对于纯InnoDB表的环境尤其适用。

2. 避免在备份期间执行DDL
   建立运维规范，在备份窗口期间禁止执行DDL操作。

长期改进建议

1. 优化MyDumper的事务处理逻辑
   可以考虑将表结构信息的收集与实际数据备份分离，避免在长事务中执行SHOW TABLE STATUS。

2. 改进锁获取策略
   对于--no-locks模式，可以实现更细粒度的锁控制，例如允许单独控制DDL锁。

3. 增加锁超时机制
   在代码中增加锁等待超时处理，避免无限期等待。

技术深度解析

这个问题实际上反映了MySQL元数据锁机制与备份工具交互时的一个典型陷阱。在MySQL中，即使是查询表结构信息的操作也会获取元数据锁，而长时间持有这些锁在并发环境下极易引发问题。

MyDumper的设计初衷是保证备份的一致性，因此默认会使用事务和锁机制。但在高并发的生产环境中，这种保守策略可能会带来可用性问题。理解这一点对于数据库管理员合理配置备份策略至关重要。

最佳实践

对于使用MySQL 8.0+版本的用户，建议：

1. 评估使用--trx-consistency-only参数的可能性
2. 在测试环境验证备份策略，特别是并发DDL场景
3. 考虑使用Percona XtraBackup等物理备份工具作为补充方案
4. 对于大型数据库，采用分库分表备份策略降低风险

这个问题提醒我们，在数据库运维中，理解工具内部机制与数据库核心原理的交互方式，对于预防和解决生产环境问题至关重要。