Mysql元數據分析

一、information_schema庫

information_schema庫中的表，保存的是Mysql的元數據。
官網元數據表介紹
InnoDB相關的表介紹
庫中有表：

+---------------------------------------+
| Tables_in_information_schema          |
+---------------------------------------+
| CHARACTER_SETS                        |
| COLLATIONS                            |
| COLLATION_CHARACTER_SET_APPLICABILITY |
| COLUMNS                               |
| COLUMN_PRIVILEGES                     |
| ENGINES                               |
| EVENTS                                |
| FILES                                 |
| GLOBAL_STATUS                         |
| GLOBAL_VARIABLES                      |
| KEY_COLUMN_USAGE                      |
| PARAMETERS                            |
| PARTITIONS                            |
| PLUGINS                               |
| PROCESSLIST                           |
| PROFILING                             |
| REFERENTIAL_CONSTRAINTS               |
| ROUTINES                              |
| SCHEMATA                              |
| SCHEMA_PRIVILEGES                     |
| SESSION_STATUS                        |
| SESSION_VARIABLES                     |
| STATISTICS                            |
| TABLES                                |
| TABLESPACES                           |
| TABLE_CONSTRAINTS                     |
| TABLE_PRIVILEGES                      |
| TRIGGERS                              |
| USER_PRIVILEGES                       |
| VIEWS                                 |
| INNODB_CMP_RESET                      |
| INNODB_TRX                            |
| INNODB_CMPMEM_RESET                   |
| INNODB_LOCK_WAITS                     |
| INNODB_CMPMEM                         |
| INNODB_CMP                            |
| INNODB_LOCKS                          |
+---------------------------------------+

1. CHARACTER_SETS

保存所有Mysql可用的字符集。相當於命令：SHOW CHARACTER SET

2. COLLATIONS

提供了關於各字符集的對照信息

3. COLLATION_CHARACTER_SET_APPLICABILITY

4. COLUMNS

這個表保存的是所有數據庫的列信息

TABLE_CATALOG
TABLE_SCHEMA 庫名
TABLE_NAME 表名
COLUMN_NAME 列名
ORDINAL_POSITION 應該是該列在該表中的順序
COLUMN_DEFAULT 列的默認值
IS_NULLABLE 是否可以為NULL
DATA_TYPE 數據類型
CHARACTER_MAXIMUM_LENGTH 數據的長度
CHARACTER_OCTET_LENGTH 數據的存儲長度
NUMERIC_PRECISION
NUMERIC_SCALE
CHARACTER_SET_NAME 列的字符編碼
COLLATION_NAME
COLUMN_TYPE 列的類型，例如varchar(20)
COLUMN_KEY 如果等於PRI，表示是主鍵
EXTRA 定義列的時候的其他信息，例如自增，主鍵
PRIVILEGES 操作權限有：select,insert,update,references （ 官方說明 ）
COLUMN_COMMENT 列的備注

例子：

***************************[ 1. row ]***************************
TABLE_CATALOG            | def
TABLE_SCHEMA             | test
TABLE_NAME               | sleep_account
COLUMN_NAME              | key
ORDINAL_POSITION         | 1
COLUMN_DEFAULT           | None
IS_NULLABLE              | NO
DATA_TYPE                | int
CHARACTER_MAXIMUM_LENGTH | None
CHARACTER_OCTET_LENGTH   | None
NUMERIC_PRECISION        | 10
NUMERIC_SCALE            | 0
CHARACTER_SET_NAME       | None
COLLATION_NAME           | None
COLUMN_TYPE              | int(11)
COLUMN_KEY               | PRI
EXTRA                    | auto_increment
PRIVILEGES               | select,insert,update,references
COLUMN_COMMENT           | 

5. COLUMN_PRIVILEGES

列的特權信息，應該和COLUMN表的PRIVILEGES的功能差不多的。

6. ENGINES

存儲Mysql支持的數據庫引擎類型，相當於命令SHOW ENGINES
ENGINE 引擎名
SUPPORT 是否支持，Yes，No，Default(默認)
COMMENT 引擎的說明
TRANSACTIONS 是否支持事務
XA
SAVEPOINTS

***************************[ 1. row ]***************************
ENGINE       | InnoDB
SUPPORT      | DEFAULT
COMMENT      | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys
TRANSACTIONS | YES
XA           | YES
SAVEPOINTS   | YES

7. EVENTS

保存計划事件（scheduled events）的信息，相當於命令 show events

8. FILES

保存數據庫文件的存儲信息，當使用Mysql集群的時候有用，也就是NDB。

9.GLOBAL_STATUS

保存Mysql 的全局狀態。全局是相對於Session而言的，Session是指單個Mysql連接，全局可以理解為自從Mysql啟動以來，所有的連接，產生的狀態。

10.GLOBAL_VARIABLES

保存Mysql的全局參數。
狀態（status）是隨着Mysql的運行，會變化的，
參數（variable）只有主動修改，才會變化的。
可以使用show status 語法查看

11.KEY_COLUMN_USAGE

保存所有約束（CONSTRAINT）
CONSTRAINT_CATALOG
CONSTRAINT_SCHEMA 約束的數據庫
CONSTRAINT_NAME 約束名
TABLE_CATALOG
TABLE_SCHEMA 約束屬於哪個數據庫
TABLE_NAME 約束屬於哪個數據表
COLUMN_NAME 約束的列名
ORDINAL_POSITION 排序權重
POSITION_IN_UNIQUE_CONSTRAINT
REFERENCED_TABLE_SCHEMA
REFERENCED_TABLE_NAME
REFERENCED_COLUMN_NAME

例如：
test庫的account表中，主鍵是key，就會有下面一行記錄

CONSTRAINT_CATALOG            | def
CONSTRAINT_SCHEMA             | test
CONSTRAINT_NAME               | PRIMARY
TABLE_CATALOG                 | def
TABLE_SCHEMA                  | test
TABLE_NAME                    | account
COLUMN_NAME                   | key
ORDINAL_POSITION              | 1
POSITION_IN_UNIQUE_CONSTRAINT | None
REFERENCED_TABLE_SCHEMA       | None
REFERENCED_TABLE_NAME         | None
REFERENCED_COLUMN_NAME        | None

12.PARAMETERS

保存了所有已定義的PARAMETERS 信息

13.PARTITIONS

保存所有分區表信息

14.PLUGINS

保存所有Mysql已裝載的插件信息

15. PROCESSLIST

保存Mysql的連接信息，一行記錄代表一個數據庫連接，代表一個Mysql服務線程。相當於SHOW PROCESSLIST
查看該表會帶來一定的性能影響，因為需要一個鎖，查看Threads表卻不會。
而且查看Threads表會顯示后台線程，PROCESSLIST缺不會顯示。
這里的線程可以使用KILL語法來殺掉

ID 連接ID，根據這個ID來執行KILL命令
USER 連接的用戶名
HOST 連接的客戶端的IP，格式是IP:PORT。如果想查看一個連接對應的是哪個客戶端進程，就可以這樣：假如HOST='192.168.1.1:23501'，去到192.168.1.1這台機，通過命令netstat -apn|grep 23501,看到這樣的結果：

192.168.1.1:23501           192.168.1.10:3306            ESTABLISHED 14599/python2.7

就可以知道這個Mysql的連接的客戶端是14599/python2.7這個進程

DB 連接的數據庫
COMMAND 線程在執行的命令，所有命令。常用的命令有：SLeep（等待客戶端發送SQL），Query（正在執行一個SQL）
TIME 單位是秒，表示這個連接處於現在這個命令多久了
STATE 線程執行的命令的細節描述，常見的描述。一般這個狀態持續的時間是很短的，如果持續了很久，就表明有問題了。常見的描述：Updating（正在更新數據），executing（正在執行），Sending data（發送數據給客戶端）。這里的描述和show profile for query 1;里的執行步驟是對應的
INFO 正在執行的SQL語句，如果沒有執行SQL，為空。

例子：

ID      | 51
USER    | root
HOST    | localhost:59487
DB      | information_schema
COMMAND | Query
TIME    | 0
STATE   | executing
INFO    | select * from PROCESSLIST limit 1

16. PROFILING

保存性能分析的數據，相當於 SHOW PROFILES。只有當session的profiling 參數設置為1，這個表才有數據。

17.REFERENTIAL_CONSTRAINTS

保存外鍵的數據。

18.ROUTINES

保存routines 信息，包括procedures 和 functions，但是不包含用戶定於的functions。

19.SCHEMATA

保存數據庫的信息，一行記錄是一個數據庫（database），類似命令show databases;

20.SCHEMA_PRIVILEGES

保存數據庫的權限信息。
GRANTEE 權限擁有者，格式是'user_name'@'host_name'，例如root'@'192.168.137.1
TABLE_CATALOG
TABLE_SCHEMA 權限對應的數據庫
PRIVILEGE_TYPE 權限類型
IS_GRANTABLE 是否可以分配權限給其他擁有者，一般為NO

       GRANTEE: 'root'@'192.168.137.1'
 TABLE_CATALOG: def
  TABLE_SCHEMA: ggy_wrd
PRIVILEGE_TYPE: SELECT
  IS_GRANTABLE: NO

這個表示擁有者'root'@'192.168.137.1'有權限對數據庫ggy_wrd執行SELECT的操作

21.SESSION_STATUS

保存SESSION的狀態，類似於GLOBAL_STATUS

22.SESSION_VARIABLES

保存SESSION的變量，類似於GLOBAL_BARIABLES

23.STATISTICS

保存索引信息。相當於show index from tbl_name

TABLE_CATALOG
TABLE_SCHEMA 數據庫名
TABLE_NAME 表名
NON_UNIQUE 是否唯一
INDEX_SCHEMA
INDEX_NAME
SEQ_IN_INDEX
COLUMN_NAME 列名
COLLATION
CARDINALITY
SUB_PART
PACKED
NULLABLE
INDEX_TYPE 索引類型，一般是BTREE
COMMENT
INDEX_COMMENT

例子：

TABLE_CATALOG: def
 TABLE_SCHEMA: db_kklauncher
   TABLE_NAME: sleep_local_account
   NON_UNIQUE: 0
 INDEX_SCHEMA: db_kklauncher
   INDEX_NAME: PRIMARY
 SEQ_IN_INDEX: 1
  COLUMN_NAME: key
    COLLATION: A
  CARDINALITY: 10673
     SUB_PART: NULL
       PACKED: NULL
     NULLABLE: 
   INDEX_TYPE: BTREE
      COMMENT: 
INDEX_COMMENT: 

24.TABLES

保存數據表信息。類似show tables。
TABLE_CATALOG
TABLE_SCHEMA
TABLE_NAME 表名
TABLE_TYPE 表的類型
ENGINE 表的存儲引擎
VERSION 表的版本
ROW_FORMAT
TABLE_ROWS 表的行數
AVG_ROW_LENGTH 平均一行的長度
DATA_LENGTH 數據長度
MAX_DATA_LENGTH 最大一行的數據長度
INDEX_LENGTH 索引的長度
DATA_FREE
AUTO_INCREMENT 自增到哪個數
CREATE_TIME 創建時間
UPDATE_TIME 最后修改表結構的時間
CHECK_TIME
TABLE_COLLATION 表的編碼
CHECKSUM
CREATE_OPTIONS
TABLE_COMMENT

TABLE_CATALOG   | def
TABLE_SCHEMA    | db_kklauncher
TABLE_NAME      | sleep_local_account
TABLE_TYPE      | BASE TABLE
ENGINE          | InnoDB
VERSION         | 10
ROW_FORMAT      | Compact
TABLE_ROWS      | 10095
AVG_ROW_LENGTH  | 365
DATA_LENGTH     | 3686400
MAX_DATA_LENGTH | 0
INDEX_LENGTH    | 327680
DATA_FREE       | 415236096
AUTO_INCREMENT  | 24342
CREATE_TIME     | 2016-12-27 16:31:56
UPDATE_TIME     | None
CHECK_TIME      | None
TABLE_COLLATION | utf8_general_ci
CHECKSUM        | None
CREATE_OPTIONS  | 
TABLE_COMMENT   |

25.TABLESPACES

保存數據表占用的空間，如果表引擎是InnoDB，需要去查 INNODB_SYS_TABLESPACES 和INNODB_SYS_DATAFILES

26. TABLE_CONSTRAINTS

保存表的約束信息。

27.TABLE_PRIVILEGES

保存表的權限信息。如果賦予擁有者一個表的權限，TABLE_PRIVILEGES表就會有數據。如果是賦予擁有者一個庫的權限，這里就不會有數據，只會在SCHEMA_PRIVILEGES表里面有數據。
這里的數據和SCHEMA_PRIVILEGES的數據意義是一樣的，只不過多了TABLE_SCHEMA這列。

28.TRIGGERS

保存觸發器的信息

29.USER_PRIVILEGES

這里會存儲用戶的權限。

30.VIEWS

保存視圖信息

31.INNODB_CMP_RESET和INNODB_CMP

保存被壓縮的InnoDB表的信息

32.INNODB_TRX

保存InnoDB的事務信息（不會包含只讀的事務）。
官方介紹

trx_id 事務ID，唯一的，只讀事務沒有生成ID
trx_state 當前的狀態，取值：RUNNING（正在執行）, LOCK WAIT（等待鎖）, ROLLING BACK（回滾）, and COMMITTING（提交中）
trx_started 事務啟動的時間
trx_requested_lock_id 如果狀態是LOCK WAIT，這里顯示的是正在等待的鎖的ID，對應INNODB_LOCKS表的LOCK_ID列
trx_wait_started 如果狀態是LOCK WAIT，這里顯示的是該事務等待鎖等待了多久
trx_weight 事務的權重，權重越低，Mysql越先執行一個事務，這個主要用於解決死鎖
trx_mysql_thread_id 事務對應的線程ID，和PROCESSLIST表的ID列對應
trx_query 事務正在執行的SQL
trx_operation_state 事務當前的操作狀態，如果沒有，顯示NULL
trx_tables_in_use 事務處理當前的SQL，也就是trx_query里的SQL，需要打開多少個表
trx_tables_locked 事務處理當前的SQL需要上鎖多少個表的行鎖
trx_lock_structs 有多少個鎖會被該事務保留，也就是執行該事務需要鎖住多少條行記錄
trx_lock_memory_bytes 鎖需要耗用的內存
trx_rows_locked 事務處理當前的SQL需要上鎖多少個行鎖，這只是個近似值
trx_rows_modified 事務需要修改或新增多少行內容
trx_concurrency_tickets 該線程被調度前，需要執行多少工作
trx_isolation_level 事務的隔離級別
trx_unique_checks 是否打開唯一檢查（unique_checks）
trx_foreign_key_checks 是否打開外鍵唯一檢查（ foreign key checks）
trx_last_foreign_key_error 上一次外鍵錯誤信息
trx_adaptive_hash_latched
trx_adaptive_hash_timeout

例子：

trx_id                     | 7B441
trx_state                  | LOCK WAIT
trx_started                | 2017-02-06 18:16:26
trx_requested_lock_id      | 7B441:0:5172:49
trx_wait_started           | 2017-02-06 18:16:26
trx_weight                 | 2
trx_mysql_thread_id        | 60
trx_query                  | update account set nickname='aaabbb4' where `key`=11165
trx_operation_state        | starting index read
trx_tables_in_use          | 1
trx_tables_locked          | 1
trx_lock_structs           | 2
trx_lock_memory_bytes      | 376
trx_rows_locked            | 1
trx_rows_modified          | 0
trx_concurrency_tickets    | 0
trx_isolation_level        | REPEATABLE READ
trx_unique_checks          | 1
trx_foreign_key_checks     | 1
trx_last_foreign_key_error | None
trx_adaptive_hash_latched  | 0
trx_adaptive_hash_timeout  | 10000

33.NODB_LOCK_WAITS

保存等待鎖的連接的信息
requesting_trx_id 正在請求的事務ID，也就是等待鎖的事務ID
requested_lock_id 請求事務的ID獲得鎖成功后，會創建的鎖ID
blocking_trx_id 已經獲取鎖的事務ID
blocking_lock_id 已經獲取的鎖ID

requesting_trx_id | 7B444
requested_lock_id | 7B444:0:5172:49
blocking_trx_id   | 7B43F
blocking_lock_id  | 7B43F:0:5172:49

表示事務7B43F獲得了鎖7B43F:0:5172:49，事務7B444在等待鎖，獲取鎖后，會創建鎖7B444:0:5172:49

34.INNODB_LOCKS

保存InnoDB的鎖信息。只有當存在等待鎖的時候，這個表才會有數據。例如一個線程獲得了鎖，但是沒有commit，這個表是沒有數據的，當另一個線程等待鎖，這個表會有兩條數據，一個是已獲得的鎖，一個是等待的鎖。
lock_id 鎖的ID，不要嘗試解析ID的意義
lock_trx_id 已經獲取該鎖的事務ID，和INNODB_TRX 表的trx_id對應
lock_mode 鎖的模式，官方介紹
lock_type 鎖的類型，RECORD （行鎖），TABLE（表鎖）
lock_table 被鎖的表名
lock_index 如果是行鎖，顯示索引名
lock_space 如果是行鎖，顯示表空間（Tablespace ）的ID
lock_page 如果是行鎖，顯示被鎖的行的頁碼
lock_rec 如果是行鎖，顯示被鎖的行的頁碼里面的堆棧號
lock_data 被鎖的行的主鍵的值，如果沒有主鍵，顯示InnoDB內部的行ID

例子：

lock_id     | 7B449:0:5172:49
lock_trx_id | 7B449
lock_mode   | X
lock_type   | RECORD
lock_table  | `test`.`account`
lock_index  | `PRIMARY`
lock_space  | 0
lock_page   | 5172
lock_rec    | 49
lock_data   | 10001

二、常用的語法

所有SHOW語法

1.SHOW STATUS 語法

SHOW [GLOBAL | SESSION] STATUS    [LIKE 'pattern' | WHERE expr]

表中有Variable_name 和Value兩個列。不區分大小寫
LIKE是WHERE的快捷方式
例如這兩個是等價的

show global status like '%thread%' 
show global status where Variable_name like '%thread%' 

WHERE的功能更強大，例如：

show global status where Value  =0 

2.status說明

所有狀態的說明

常用的：

• Queries 執行的查詢總數
• Threads_connected 服務器連接數，如果使用線程池，這個指標變化不大
• Threads_running 執行查詢的線程數

行鎖相關：

• Innodb_row_lock_current_waits 當前正在等待行鎖的連接數
• Innodb_row_lock_time 等待行鎖耗費的時間，單位MS
• Innodb_row_lock_time_avg 等待行鎖耗費的平均時間
• Innodb_row_lock_time_max 等待行鎖耗費的最大時間
• Innodb_row_lock_waits 一直以來等待行鎖的連接數

Com開頭的：
表示每個操作執行的次數，例如Com_select表示執行select操作的次數。

3. SHOW VARIABLES 語法

SHOW [GLOBAL | SESSION] VARIABLES  [LIKE 'pattern' | WHERE expr]

跟show status類似

4. variables說明

所有變量的說明

• innodb_lock_wait_timeout 等待行鎖的超時時間

5. SHOW PROCESSLIST語法

SHOW [FULL] PROCESSLIST

如果沒有FULL，只會顯示SQL語句的前100個字符
SHOW PROCESSLIST 教程
內容同PROCESSLIST表是一樣的

6. KILL語法

官方說明

7.SHOW PROFILE語法

官方說明

8. SHOW OPEN TABLES語法

官方說明
這個語法顯示正在緩存中被打開的表。
例子：

Database    | db_kklauncher
Table       | sleep_local_account
In_use      | 1
Name_locked | 0

Database 數據庫名
Table 數據表名
In_use 使用該表的客戶端數量。一般是表示有多少個客戶端在等待這個表的鎖。
Name_locked 表名是否被鎖，一般只有刪除表或還原表的時候，這個會等於1

三、常用命令

1. 查看哪個事務獲得了鎖（只顯示有連接在等待的鎖）

    select * from INNODB_LOCKS,`INNODB_TRX` where INNODB_TRX.trx_id=INNODB_LOCKS.lock_trx_id and INNODB_TRX.trx_state ='RUNNING'\G;
   

2. 查看獲得鎖的連接情況

    select l.lock_id ,l.lock_index,l.lock_data,p.id,p.command,p.time,p.host from information_schema.innodb_trx as t,information_schema.innodb_locks as l ,information_schema.processlist as p where t.trx_id=l.lock_trx_id and p.id=t.trx_mysql_thread_id and l.lock_id in (select distinct blocking_lock_id from information_schema.INNODB_LOCK_WAITS)
   

四、Innodb的鎖

鎖相關說明
假如有student表：

+----+------+------+-------+
| id | name | age  | class |
+----+------+------+-------+
|  1 | 2    |   20 | A     |
|  2 | 1    |   22 | A     |
|  3 | 1    |   23 | A     |
|  4 | NULL |   24 | B     |
|  5 | NULL |   24 | B     |
+----+------+------+-------+

1. 連接A執行SQLupdate student set name='1' where class='A' ;，但是沒有commit
   這時如果連接B執行SQLupdate student set name='2' where id=1;，然后執行查看鎖命令，結果是：

                      lock_id: 7B600:0:40373:7
                  lock_trx_id: 7B600
                    lock_type: RECORD
                   lock_table: `test`.`student`
                   lock_index: `PRIMARY`
                    lock_data: 0
                  trx_started: 2017-02-07 17:19:33
          trx_mysql_thread_id: 2
             trx_lock_structs: 2
              trx_rows_locked: 3
            trx_rows_modified: 4
   

• 因為連接B等待id=0的行鎖，所以這里只會顯示lock_data=1，但是實際連接A是鎖住了3條記錄的（id 1-3），
• 事務ID7B600是連接A的事務ID
• lock_index和lock_data是關聯的，如果lock_index是PRIMARY，lock_data就是行記錄的主鍵。如果lock_index是其他索引例如是索引my_index，而my_index索引的列是class，lock_data就會是A，3，也就是前面是索引列的值，后面是主鍵。
• 現在還不知道lock_index的索引是連接A還是連接B定位數據時使用的索引

2. 連接A執行SQLupdate student set name='1' where class='B' ;,也就是更新id=4，5兩條記錄，但是沒有commit
   這時如果連接B執行SQLupdate student set name='2' where age<24;，也就是更新全部記錄，接着連接C執行SQLupdate student set name='1' where id=1;，更新id=1這條記錄。這樣的結果是：連接A獲取了id=4，5的鎖，連接B獲取了id=1，2，3的鎖，正在等待id=4的鎖，事務狀態是LOCK_WAIT，連接C等待id=1的鎖，事務狀態也是LOCK_WAIT。

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