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本文是基于 极客时间——MySQL 实战 45 讲 整理的学习笔记,仅供学习参考,请勿用于商业用途,如若侵权,请联系并删除。

课程重点:

  • 了解 MySQL 中的两个 kill 命令的区别
  • 理解 kill 命令背后的原理

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。

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。

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:


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。

收到 kill 以后,线程做什么

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。

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。

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”。

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。

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:

  1. 把 session B 的运行状态改成 THD::KILL_QUERY(将变量 killed 赋值为 THD::KILL_QUERY)
  2. 给 session B 的执行线程发一个信号

为什么要发信号呢?

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。

上面的分析中,隐含了这么三层意思:

  1. 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
  2. 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
  3. 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

所以 kill 操作,不是说停就停的。

接下来,我们再看一个 kill 不掉的例子,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。

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:


可以看到:

  1. sesssion C 执行的时候被堵住了;
  2. 但是 session D 执行的 kill query C 命令却没什么效果
  3. 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”
  4. 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

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。

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?

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。

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。

而当 session E 执行 kill connection 命令时,是这么做的:

  1. 把 12 号线程状态设置为 KILL_CONNECTION
  2. 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

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:如果一个线程的状态是 KILL_CONNECTION,就把 Command 列显示成 Killed。

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?

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。

到这里,我们来小结一下。

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。

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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。

这里有一个问题: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?

答案是,不可以。

这是因为,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。

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。

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。

关于客户端的另一个误解

最常见的一个误解就是:如果库里面的表特别多,连接就会很慢。

从第一篇文章就可以知道,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。

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:

  1. 执行 show databases;
  2. 切到指定库,执行 show tables;
  3. 把这两个命令的结果用于构建一个本地的哈希表

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(用于 Tab 键自动补全表名或者显示提示)。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。

也就是说,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。

MySQL 客户端发送请求后,接收服务端返回结果的方式有两种:

  1. 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。
  2. 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。

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。

解决这个问题的方案有两个:

  1. 在连接命令中加上 -A 参数
  2. 或者在连接命令中加 –quick(或者简写为 -q) 参数

两个参数都可以跳过表名自动补全功能。

总结

  • Mysql 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。
  • kill connection 本质上只是把客户端的 sql 连接断开,后面的执行流程还是要走 kill query

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