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learn.lianglianglee.com/专栏/MySQL实战45讲/32 为什么还有kill不掉的语句？.md.html
周伟 0f006e4e9b add
2022-05-11 18:57:05 +08:00

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<div class="book-post">
<p id="tip" align="center"></p>
<div><h1>32 为什么还有kill不掉的语句？</h1>
<p>在 MySQL 中有两个 kill 命令：一个是 kill query + 线程 id，表示终止这个线程中正在执行的语句；一个是 kill connection + 线程 id，这里 connection 可缺省，表示断开这个线程的连接，当然如果这个线程有语句正在执行，也是要先停止正在执行的语句的。</p>
<p>不知道你在使用 MySQL 的时候，有没有遇到过这样的现象：使用了 kill 命令，却没能断开这个连接。再执行 show processlist 命令，看到这条语句的 Command 列显示的是 Killed。</p>
<p>你一定会奇怪，显示为 Killed 是什么意思，不是应该直接在 show processlist 的结果里看不到这个线程了吗？</p>
<p>今天，我们就来讨论一下这个问题。</p>
<p>其实大多数情况下，kill query/connection 命令是有效的。比如，执行一个查询的过程中，发现执行时间太久，要放弃继续查询，这时我们就可以用 kill query 命令，终止这条查询语句。</p>
<p>还有一种情况是，语句处于锁等待的时候，直接使用 kill 命令也是有效的。我们一起来看下这个例子：</p>
<p><img src="assets/17f88dc70c3fbe06a7738a0ac01db4d0.png" alt="img" /></p>
<p>图 1 kill query 成功的例子</p>
<p>可以看到，session C 执行 kill query 以后，session B 几乎同时就提示了语句被中断。这，就是我们预期的结果。</p>
<h1>收到 kill 以后，线程做什么？</h1>
<p>但是，这里你要停下来想一下：session B 是直接终止掉线程，什么都不管就直接退出吗？显然，这是不行的。</p>
<p>我在[第 6 篇文章]中讲过，当对一个表做增删改查操作时，会在表上加 MDL 读锁。所以，session B 虽然处于 blocked 状态，但还是拿着一个 MDL 读锁的。如果线程被 kill 的时候，就直接终止，那之后这个 MDL 读锁就没机会被释放了。</p>
<p>这样看来，kill 并不是马上停止的意思，而是告诉执行线程说，这条语句已经不需要继续执行了，可以开始“执行停止的逻辑了”。</p>
<blockquote>
<p>其实，这跟 Linux 的 kill 命令类似，kill -N pid 并不是让进程直接停止，而是给进程发一个信号，然后进程处理这个信号，进入终止逻辑。只是对于 MySQL 的 kill 命令来说，不需要传信号量参数，就只有“停止”这个命令。</p>
</blockquote>
<p><strong>实现上，当用户执行 kill query thread_id_B 时，MySQL 里处理 kill 命令的线程做了两件事：</strong></p>
<ol>
<li>把 session B 的运行状态改成 THD::KILL_QUERY(将变量 killed 赋值为 THD::KILL_QUERY)；</li>
<li>给 session B 的执行线程发一个信号。</li>
</ol>
<p>为什么要发信号呢？</p>
<p>因为像图 1 的我们例子里面，session B 处于锁等待状态，如果只是把 session B 的线程状态设置 THD::KILL_QUERY，线程 B 并不知道这个状态变化，还是会继续等待。发一个信号的目的，就是让 session B 退出等待，来处理这个 THD::KILL_QUERY 状态。</p>
<p>上面的分析中，隐含了这么三层意思：</p>
<ol>
<li>一个语句执行过程中有多处“埋点”，在这些“埋点”的地方判断线程状态，如果发现线程状态是 THD::KILL_QUERY，才开始进入语句终止逻辑；</li>
<li>如果处于等待状态，必须是一个可以被唤醒的等待，否则根本不会执行到“埋点”处；</li>
<li>语句从开始进入终止逻辑，到终止逻辑完全完成，是有一个过程的。</li>
</ol>
<p>到这里你就知道了，原来不是“说停就停的”。</p>
<p>接下来，我们<strong>再看一个 kill 不掉的例子</strong>，也就是我们在前面[第 29 篇文章]中提到的 innodb_thread_concurrency 不够用的例子。</p>
<p>首先，执行 set global innodb_thread_concurrency=2，将 InnoDB 的并发线程上限数设置为 2；然后，执行下面的序列：</p>
<p><img src="assets/32e4341409fabfe271db3dd4c4df696e.png" alt="img" /></p>
<p>图 2 kill query 无效的例子</p>
<p>可以看到：</p>
<ol>
<li>sesssion C 执行的时候被堵住了；</li>
<li>但是 session D 执行的 kill query C 命令却没什么效果，</li>
<li>直到 session E 执行了 kill connection 命令，才断开了 session C 的连接，提示“Lost connection to MySQL server during query”，</li>
<li>但是这时候，如果在 session E 中执行 show processlist，你就能看到下面这个图。</li>
</ol>
<p><img src="assets/915c20e4c11b104d7bcf9d3457304c53.png" alt="img" /></p>
<p>图 3 kill connection 之后的效果</p>
<p>这时候，id=12 这个线程的 Commnad 列显示的是 Killed。也就是说，客户端虽然断开了连接，但实际上服务端上这条语句还在执行过程中。</p>
<p><strong>为什么在执行 kill query 命令时，这条语句不像第一个例子的 update 语句一样退出呢？</strong></p>
<p>在实现上，等行锁时，使用的是 pthread_cond_timedwait 函数，这个等待状态可以被唤醒。但是，在这个例子里，12 号线程的等待逻辑是这样的：每 10 毫秒判断一下是否可以进入 InnoDB 执行，如果不行，就调用 nanosleep 函数进入 sleep 状态。</p>
<p>也就是说，虽然 12 号线程的状态已经被设置成了 KILL_QUERY，但是在这个等待进入 InnoDB 的循环过程中，并没有去判断线程的状态，因此根本不会进入终止逻辑阶段。</p>
<p>而当 session E 执行 kill connection 命令时，是这么做的，</p>
<ol>
<li>把 12 号线程状态设置为 KILL_CONNECTION；</li>
<li>关掉 12 号线程的网络连接。因为有这个操作，所以你会看到，这时候 session C 收到了断开连接的提示。</li>
</ol>
<p>那为什么执行 show processlist 的时候，会看到 Command 列显示为 killed 呢？其实，这就是因为在执行 show processlist 的时候，有一个特别的逻辑：</p>
<pre><code>如果一个线程的状态是 KILL_CONNECTION，就把 Command 列显示成 Killed。
</code></pre>
<p>所以其实，即使是客户端退出了，这个线程的状态仍然是在等待中。那这个线程什么时候会退出呢？</p>
<p>答案是，只有等到满足进入 InnoDB 的条件后，session C 的查询语句继续执行，然后才有可能判断到线程状态已经变成了 KILL_QUERY 或者 KILL_CONNECTION，再进入终止逻辑阶段。</p>
<p>到这里，我们来小结一下。</p>
<p>**这个例子是 kill 无效的第一类情况，即：线程没有执行到判断线程状态的逻辑。**跟这种情况相同的，还有由于 IO 压力过大，读写 IO 的函数一直无法返回，导致不能及时判断线程的状态。</p>
<p>**另一类情况是，终止逻辑耗时较长。**这时候，从 show processlist 结果上看也是 Command=Killed，需要等到终止逻辑完成，语句才算真正完成。这类情况，比较常见的场景有以下几种：</p>
<ol>
<li>超大事务执行期间被 kill。这时候，回滚操作需要对事务执行期间生成的所有新数据版本做回收操作，耗时很长。</li>
<li>大查询回滚。如果查询过程中生成了比较大的临时文件，加上此时文件系统压力大，删除临时文件可能需要等待 IO 资源，导致耗时较长。</li>
<li>DDL 命令执行到最后阶段，如果被 kill，需要删除中间过程的临时文件，也可能受 IO 资源影响耗时较久。</li>
</ol>
<p>之前有人问过我，如果直接在客户端通过 Ctrl+C 命令，是不是就可以直接终止线程呢？</p>
<p>答案是，不可以。</p>
<p>这里有一个误解，其实在客户端的操作只能操作到客户端的线程，客户端和服务端只能通过网络交互，是不可能直接操作服务端线程的。</p>
<p>而由于 MySQL 是停等协议，所以这个线程执行的语句还没有返回的时候，再往这个连接里面继续发命令也是没有用的。实际上，执行 Ctrl+C 的时候，是 MySQL 客户端另外启动一个连接，然后发送一个 kill query 命令。</p>
<p>所以，你可别以为在客户端执行完 Ctrl+C 就万事大吉了。因为，要 kill 掉一个线程，还涉及到后端的很多操作。</p>
<h1>另外两个关于客户端的误解</h1>
<p>在实际使用中，我也经常会碰到一些同学对客户端的使用有误解。接下来，我们就来看看两个最常见的误解。</p>
<p><strong>第一个误解是：如果库里面的表特别多，连接就会很慢。</strong></p>
<p>有些线上的库，会包含很多表（我见过最多的一个库里有 6 万个表）。这时候，你就会发现，每次用客户端连接都会卡在下面这个界面上。</p>
<p><img src="assets/7e4666bfd580505180c77447d1f44c83.png" alt="img" /></p>
<p>图 4 连接等待</p>
<p>而如果 db1 这个库里表很少的话，连接起来就会很快，可以很快进入输入命令的状态。因此，有同学会认为是表的数目影响了连接性能。</p>
<p>从[第一篇文章]你就知道，每个客户端在和服务端建立连接的时候，需要做的事情就是 TCP 握手、用户校验、获取权限。但这几个操作，显然跟库里面表的个数无关。</p>
<p>但实际上，正如图中的文字提示所说的，当使用默认参数连接的时候，MySQL 客户端会提供一个本地库名和表名补全的功能。为了实现这个功能，客户端在连接成功后，需要多做一些操作：</p>
<ol>
<li>执行 show databases；</li>
<li>切到 db1 库，执行 show tables；</li>
<li>把这两个命令的结果用于构建一个本地的哈希表。</li>
</ol>
<p>在这些操作中，最花时间的就是第三步在本地构建哈希表的操作。所以，当一个库中的表个数非常多的时候，这一步就会花比较长的时间。</p>
<p>也就是说，<strong>我们感知到的连接过程慢，其实并不是连接慢，也不是服务端慢，而是客户端慢。</strong></p>
<p>图中的提示也说了，如果在连接命令中加上 -A，就可以关掉这个自动补全的功能，然后客户端就可以快速返回了。</p>
<p>这里自动补全的效果就是，你在输入库名或者表名的时候，输入前缀，可以使用 Tab 键自动补全表名或者显示提示。</p>
<p>实际使用中，如果你自动补全功能用得并不多，我建议你每次使用的时候都默认加 -A。</p>
<p>其实提示里面没有说，除了加 -A 以外，加–quick(或者简写为 -q) 参数，也可以跳过这个阶段。但是，这个**–quick 是一个更容易引起误会的参数，也是关于客户端常见的一个误解。**</p>
<p>你看到这个参数，是不是觉得这应该是一个让服务端加速的参数？但实际上恰恰相反，设置了这个参数可能会降低服务端的性能。为什么这么说呢？</p>
<p>MySQL 客户端发送请求后，接收服务端返回结果的方式有两种：</p>
<ol>
<li>一种是本地缓存，也就是在本地开一片内存，先把结果存起来。如果你用 API 开发，对应的就是 mysql_store_result 方法。</li>
<li>另一种是不缓存，读一个处理一个。如果你用 API 开发，对应的就是 mysql_use_result 方法。</li>
</ol>
<p>MySQL 客户端默认采用第一种方式，而如果加上–quick 参数，就会使用第二种不缓存的方式。</p>
<p>采用不缓存的方式时，如果本地处理得慢，就会导致服务端发送结果被阻塞，因此会让服务端变慢。关于服务端的具体行为，我会在下一篇文章再和你展开说明。</p>
<p>那你会说，既然这样，为什么要给这个参数取名叫作 quick 呢？这是因为使用这个参数可以达到以下三点效果：</p>
<ul>
<li>第一点，就是前面提到的，跳过表名自动补全功能。</li>
<li>第二点，mysql_store_result 需要申请本地内存来缓存查询结果，如果查询结果太大，会耗费较多的本地内存，可能会影响客户端本地机器的性能；</li>
<li>第三点，是不会把执行命令记录到本地的命令历史文件。</li>
</ul>
<p>所以你看到了，–quick 参数的意思，是让客户端变得更快。</p>
<h1>小结</h1>
<p>在今天这篇文章中，我首先和你介绍了 MySQL 中，有些语句和连接“kill 不掉”的情况。</p>
<p>这些“kill 不掉”的情况，其实是因为发送 kill 命令的客户端，并没有强行停止目标线程的执行，而只是设置了个状态，并唤醒对应的线程。而被 kill 的线程，需要执行到判断状态的“埋点”，才会开始进入终止逻辑阶段。并且，终止逻辑本身也是需要耗费时间的。</p>
<p>所以，如果你发现一个线程处于 Killed 状态，你可以做的事情就是，通过影响系统环境，让这个 Killed 状态尽快结束。</p>
<p>比如，如果是第一个例子里 InnoDB 并发度的问题，你就可以临时调大 innodb_thread_concurrency 的值，或者停掉别的线程，让出位子给这个线程执行。</p>
<p>而如果是回滚逻辑由于受到 IO 资源限制执行得比较慢，就通过减少系统压力让它加速。</p>
<p>做完这些操作后，其实你已经没有办法再对它做什么了，只能等待流程自己完成。</p>
<p>最后，我给你留下一个思考题吧。</p>
<p>如果你碰到一个被 killed 的事务一直处于回滚状态，你认为是应该直接把 MySQL 进程强行重启，还是应该让它自己执行完成呢？为什么呢？</p>
<p>你可以把你的结论和分析写在留言区，我会在下一篇文章的末尾和你讨论这个问题。感谢你的收听，也欢迎你把这篇文章分享给更多的朋友一起阅读。</p>
<h1>上期问题时间</h1>
<p>我在上一篇文章末尾，给你留下的问题是，希望你分享一下误删数据的处理经验。</p>
<p><strong>@苍茫 同学提到了一个例子</strong>，我觉得值得跟大家分享一下。运维的同学直接拷贝文本去执行，SQL 语句截断，导致数据库执行出错。</p>
<p>从浏览器拷贝文本执行，是一个非常不规范的操作。除了这个例子里面说的 SQL 语句截断问题，还可能存在乱码问题。</p>
<p>一般这种操作，如果脚本的开发和执行不是同一个人，需要开发同学把脚本放到 git 上，然后把 git 地址，以及文件的 md5 发给运维同学。</p>
<p>这样就要求运维同学在执行命令之前，确认要执行的文件的 md5，跟之前开发同学提供的 md5 相同才能继续执行。</p>
<p>另外，我要特别点赞一下 @苍茫 同学复现问题的思路和追查问题的态度。</p>
<p><strong>@linhui0705 同学提到的“四个脚本”的方法，我非常推崇</strong>。这四个脚本分别是：备份脚本、执行脚本、验证脚本和回滚脚本。如果能够坚持做到，即使出现问题，也是可以很快恢复的，一定能降低出现故障的概率。</p>
<p>不过，这个方案最大的敌人是这样的思想：这是个小操作，不需要这么严格。</p>
<p><strong>@Knight²º¹⁸ 给了一个保护文件的方法</strong>，我之前没有用过这种方法，不过这确实是一个不错的思路。</p>
<p>为了数据安全和服务稳定，多做点预防方案的设计讨论，总好过故障处理和事后复盘。方案设计讨论会和故障复盘会，这两种会议的会议室气氛完全不一样。经历过的同学一定懂的。</p>
</div>
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