[缺陷分析] Table cache 导致 MySQL 崩溃

本文分析的缺陷是MySQL Bug #89126，其主要现象是：在使用很多表的数据库中，执行 create table 会导致数据库崩溃。

缺陷的现象

1. 在MySQL中创建大量表，填满 InnoDB的表定义缓存 (缓存的大小配置参看后文)。

2. 继续执行 create table …，有一定概率使得MySQL在如下堆栈或类似堆栈崩溃: 

   

缺陷的原理图解

(请将手机横过来查看图解)

缺陷的原理说明

1. 图2，create table … 向缓存中插入了新的表定义，并持有了表定义的引用，但代码中又将 表定义 释放了。

2. 图3，InnoDB在此时刚好进行缓存回收，回收掉了已经释放的表定义。

3. 图4，create table … 继续进行，使用了表定义的引用，由于使用了被回收的内存地址，MySQL继而崩溃。

4. 对缺陷的修复：第1步的行为变更为不释放表定义，从而在第2步中表定义不会回收 (目前这个修复方法尚未被官方接受)。
   

相关的知识点

1. 表定义缓存 (table cache)：InnoDB 会对表定义进行缓存，以减少不停读取表定义文件造成的IO压力。

2. 缓存的内部同时维护了两个数据结构：

1. Hash结构，方便缓存的查找

2. LRU (Least Recently Used) 结构，方便缓存的回收

3. InnoDB 对缓存进行定时回收，回收策略分为 忙时 和 闲时 两种策略，用于减少回收动作造成的负担。

4. 缓存的容量可临时超过其限制大小。这个设计与定时回收有关。

5. 缓存的容量上限通过参数 table_definition_cache 设置：

1. 参数的最小值是400

2. 默认值是通过以下公式计算得出： min(400+table_open_cache/2),2000) 

配置建议

1. 除非有上万张表，一般建议设置 table_definition_cache 值略大于表数量，使缓存能够容纳所有的表定义

扩展阅读

1. 缺陷描述：
   https://bugs.mysql.com/bug.php?id=89126

2. 描述如何打开和释放表定义的MySQL官方文档：
   https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/table-cache.html

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