MYSQL大表加索引的实现

起因是这样的，有一张表存在慢sql，查询耗时最多达到12s，定位问题后发现是由于全表扫描导致，需要对字段增加索引，但是表的数据量600多万有些大，网上很多都说对大表增加索引可能会导致锁表，查阅了一些资料，可以说网上说了很多，但是都很笼统，听别人说不如自己去验证，于是开启了验证之旅

首先新建一张表test_page1

CREATE TABLE `test_page1`  (
 `id` int(11)  NULL,
 `username` int(252) not  NULL,
 `password` int(252)  NULL,
 `create_time` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci not NULL ,
 `update_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
 PRIMARY KEY (`create_time`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 1000001 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

第二步，像表中 * 个600w条数据这一步网上有很多教程，有通过sql直接在mysql客户端插入数据，还有通过代码插入数据的，最初为了方便，我是想再mysql客户端直接通过存储过程插入数据，但是插入速度十分感人

果断放弃，毕竟600w条，不想等到猴年马月，于是就选择用代码的方式插入，其实就是多费了一些力气而已，上代码，开整

public class Connect {
   //    导入驱动jar包或添加Maven依赖（这里使用的是Maven，Maven依赖代码附在文末）
   static {
       try {
           Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
       } catch (ClassNotFoundException e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }
   //  获取数据库连接对象
   public static Connection getConn() {
       Connection conn = null;
       try {
           //  rewriteBatchedStatements=true,一次插入多条数据，只插入一次
           conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/xxx?rewriteBatchedStatements=true", "root", "xxx");
       } catch (SQLException throwables) {
           throwables.printStackTrace();
       }
       return conn;
   }
   //  释放资源
   public static void closeAll(AutoCloseable... autoCloseables) {
       for (AutoCloseable autoCloseable : autoCloseables) {
           if (autoCloseable != null) {
               try {
                   autoCloseable.close();
               } catch (Exception e) {
                   // TODO Auto-generated catch block
                   e.printStackTrace();
               }
           }
       }
   }
}

public class InsertData {
   private static ThreadPoolExecutor getDefaultThreadPool() {
       ThreadPoolExecutor result = new ThreadPoolExecutor(0, 1000, 1, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<>());
       result.setThreadFactory(new ThreadFactory() {
           @Override
           public Thread newThread(Runnable r) {
               return new Thread(r, "deterministic runner thread");
           }
       });
       return result;
   }
   /*  因为数据库的处理速度是非常惊人的 单次吞吐量很大 执行效率极高
   addBatch()把若干sql语句装载到一起，然后一次送到数据库执行，执行需要很短的时间
   而preparedStatement.executeUpdate() 是一条一条发往数据库执行的 时间都消耗在数据库连接的传输上面*/
   public static void main(String[] args) {
           for (int j = 0; j < 100; j++) {
               long start = System.currentTimeMillis();    //  获取系统当前时间，方法开始执行前记录
               Connection conn = Connect.getConn();        //  调用刚刚写好的用于获取连接数据库对象的静态工具类
               String sql = "insert into test_page1 values(null,?,?,?,NOW())";  //  要执行的sql语句
               PreparedStatement ps = null;
               getDefaultThreadPool().execute(() -> {
                   try {
                   PreparedStatement finalPs = conn.prepareStatement(sql);
                       //  不断产生sql
                       for (int i = 0; i < 20000; i++) {
                           finalPs.setString(1, Math.ceil(Math.random() * 1000000) + "");
                           finalPs.setString(2, Math.ceil(Math.random() * 1000000) + "");
                           finalPs.setString(3, UUID.randomUUID().toString());  //  UUID该类用于随机生成一串不会重复的字符串
                           finalPs.addBatch();  //  将一组参数添加到此 PreparedStatement 对象的批处理命令中。
                       }
                       int[] ints = new int[0];//   将一批命令提交给数据库来执行，如果全部命令执行成功，则返回更新计数组成的数组。
                       ints = finalPs.executeBatch();
                       //  如果数组长度不为0，则说明sql语句成功执行，即数据添加成功！
                       if (ints.length > 0) {
                           System.out.println("数据添加成功！！");
                       }
                   } catch (SQLException e) {
                       throw new RuntimeException(e);
                   }finally {
                       Connect.closeAll(conn, ps);  //  调用刚刚写好的静态工具类释放资源
                   }
                 });
               long end = System.currentTimeMillis();  //  再次获取系统时间
               System.out.println("所用时长:" + (end - start) / 1000 + "秒");  //  两个时间相减即为方法执行所用时长
           }
   }
}

代码之所以快，很大的原因是由与代码开启了多线程，异步插入，但在实际执行过程中，也会出现问题，比如把插入的数据量搞太大导致了OOM，这个可以修改本地的JVM，另一种就是同时插入太多，数据库连接不够了，导致报错，但这都不是重点，因为我们的重点是大表加索引。代码执行后20分钟内，插入了600w条数据。

这时候就开始我们的验证表演了。

首先，说一下网上描述的大表加索引会出现的问题

• 如果在执行事务的时候，如果存在目标表的慢sql，这时对目标表增加索引，会导致目标表被锁，进入Waiting for table metadata lock状态，进入Waiting for table metadata lock状态后不能读也不能写

• 加索引属于DDL操作，DDL操作执行的时候，会对表加锁

然后开始我的尝试先对表加个索引,用时15.19s

alter table test_page1 add index create_time_index(create_time)

然后我们开启事务，并对该表执行个慢查询，并对表新建一个索引

BEGIN;
select * from test_page1 where username = 852;

alter table test_page1 add index create_time_index(create_time)

这个慢查询有8s，足够出现问题了，很有信心

然而，并没有出现期望的结果，凉凉，难道网上说的都是假的，本身不存在这种情况，苦思之下，似乎找到问题我是通过dbveaer来执行的sql，同事执行两个sql是在两个tab页上执行，会不会是虽然在dbveaer的两个tab页同时执行，但是dbveaer还是一个一个排队执行的sql呢？我想大概率是这样

我又通过dbeaver新建一个数据库连接，让开启事务，并对该表执行个慢查询和对表增加索引在两个连接执行，这时执行show processlist命令，终于复现了

加索引命令的进程进入了Waiting for table metadata lock状态网上说Waiting for table metadata lock状态后不能读也不能写，是不是这样呢？，来执行下查询，畅通无阻，所以说网上是错误的，是可以读的，那能不能写呢，我们执行下sql

insert into test_page1(id,username,password,create_time,update_time) values(null,1,2,'6144423733',NOW());

报错了，死锁了Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction，这就验证了无法进行写操作

那Waiting for table metadata lock状态会持续到什么时候呢，在验证过程中，发现了两种方式第一种，事务提交后，锁状态取消第二种，这种比较神奇，就是刚刚操作过的，对表进行插入操作，这个时候会报错，但是报错后，mysql会自动杀掉事务进程并解锁（这真的很神奇），但是事实就是这样，很糟心。

还有另外一个点要验证就是加索引属于DDL操作，DDL操作执行的时候，会对表加锁，之前我理解错了，以为加锁是表锁，会锁表的数据，但是执行ddl操作时是不会组织数据的写入的，但是另一个连接去执行DDL操作会进入等待状态，这就是多，DDL操作的确会加锁，但是他锁的不是数据而是表结构。

经过一番蛮长的论证，终于验证了什么情况下加索引会锁表，为什么有时候加索引时间会很长，加字段时间会很长，所以，大家加索引最好选择选择在一个业务低峰期加，另外，要注意优化系统，减少系统中慢sql的出现，这样会降低锁表的可能性。

另外如果表被锁住，处于Waiting for table metadata lock状态，这时候我们也可以通过杀掉线程id的方式来解锁，执行show processlist命令，找到线程id，执行kill +id，也能完成解锁。

后记

通过自己实际验证，发现网上说的大部分是正确的，但是没有那么细致，比如解锁的条件是什么，怎么解锁，锁表是锁表结果还是锁数据，实际验证之后得到了很多收获，所以技术还是要深挖

来源：https://juejin.cn/post/7238236506853982245