MDL锁（MetaData Lock，元数据锁）是数据库的内部锁，用于确保执行DDL时事务使用的表元数据的一致性。普通读写事务需要获取对应表的MDL读锁，DDL操作需要获取对应表的MDL写锁。执行DDL时需要关注的MDL锁相关问题如下：
阻塞性
长事务长期持有的MDL读锁会阻塞DDL的执行，这会使DDL因长时间申请MDL写锁不成功而失败。此外，由于MySQL中MDL锁是公平锁，当DDL因为长事务持有MDL读锁而阻塞等待MDL写锁时，新事务也会因排队申请MDL读锁而将被全部阻塞。
死锁风险
多个DDL和事务一起执行时，由于申请MDL锁的顺序不同，可能引发MDL死锁。
排它性
MDL写锁具有排它性，当DDL获取到MDL写锁后，所有新来的事务都将因为无法申请MDL读锁而等待，这会造成流量跌零。虽然MySQL支持了Online DDL，但这类DDL只是尽力避免全程锁表，在一些关键的环节仍需要短暂获取MDL写锁。
执行DDL时一旦出现上述问题，可能导致业务连接的堆积和阻塞，严重时可造成业务流量的暂时跌零，后果较为严重。PolarDB-X对上述MDL锁的问题进行了针对性优化，使得执行DDL时不再需要担心上述风险。
抢占式MDL锁优化
PolarDB-X支持抢占式MDL锁优化，该优化消除了执行DDL时由于MDL锁的阻塞性导致的潜在风险。
支持版本
仅PolarDB-X的5.4.17-16952556及以上版本支持该功能。
详细说明
执行需要申请MDL写锁的DDL时，如果申请MDL写锁的等锁时间过长，PolarDB-X将自动停止阻塞该DDL的长事务所属的连接。
下表展示了没有抢占式MDL锁优化时，DDL和新事务被旧长事务阻塞的情形。
表1
步骤 | Session1 | Session2 | Session3 |
1 | begin; | - | begin; |
2 | insert into tb0 values(1); -- 获取tb0的MDL读锁 | - | - |
3 | -- 长期不提交，模拟长事务 | - | - |
4 | - | alter table tb0 add column col int; -- 尝试获取tb0的MDL写锁，被长事务阻塞 | - |
5 | - | - | select id from tb0; -- 尝试获取tb0的MDL读锁，被阻塞。 |
抢占式MDL锁优化后的执行过程如下（步骤与表1完全一致，关键步骤已在图中标出）：
可以看到，由于抢占式MDL锁优化机制，session1上的长事务所属连接被断开，保证了session2上的DDL顺利执行，也确保了Session3上的新事务的正常执行。
分布式MDL死锁检测
PolarDB-X支持分布式MDL死锁检测，该功能可以检测并打破在执行DDL时由MDL锁参与形成的死锁，维护DDL和事务的正常执行。
支持版本
仅PolarDB-X的5.4.17-16952556及以上版本支持该功能。
详细说明
PolarDB-X将定时扫描事务和DDL之间的锁等待情况，如果检测到死锁，PolarDB-X将自动停止一个普通事务，以确保DDL和其它事务的正常执行。
下表展示了一个典型的由MDL锁参与的死锁场景。
表2
步骤 | session1 | session2 | session3 | session4 |
1 | begin; -- 开启事务1 | begin; -- 开启事务2 | - | - |
2 | insert into t1 values(1); -- 获取t1的MDL读锁 | insert into t2 values(1); -- 获取t2的MDL读锁 | - | - |
3 | - | - | alter table t1 add column col int; -- 发起DDL1，尝试获取t1的MDL写锁，被阻塞 | alter table t2 add column col int; -- 发起DDL2，尝试获取t2的MDL写锁，被阻塞 |
4 | insert into t2 values(2); -- 尝试获得t2的MDL读锁。但因为MDL是公平锁，所以被DDL2阻塞 | insert into t1 values(2); -- 尝试获得t1的MDL读锁。但因为MDL是公平锁，所以被DDL1阻塞 | - | - |
如下演示了在具有分布式MDL死锁检测功能的PolarDB-X上，表2中的死锁问题如何得到解决（执行步骤与上表完全一致，关键步骤已在图中标出）：
在按照表2里的顺序生成死锁场景后，PolarDB-X检测到了死锁，并选择断开事务2所在的连接，事务2被回滚，事务1和DDL1、DDL2顺利执行。
双版本MDL锁优化
对于逻辑执行的DDL，PolarDB-X支持了双版本元数据和对应的双版本MDL锁，这使得在执行这类DDL时，真正可以做到全程不锁表、流量不跌零。
限制条件
该优化支持PolarDB-X中所有逻辑执行的DDL，判断DDL是否为逻辑执行。详情请参见Online DDL。
详细说明
PolarDB-X的逻辑DDL基于Online Schema Change原理实现，将一个逻辑DDL的元数据版本细分为多个小版本，使得DDL的元数据版本演进可以在PolarDB-X实例中安全进行。例如PolarDB-X中的CREATE GLOBAL INDEX DDL全程会涉及ABSENT(Vn)，DELETE_ONLY(Vn+1)，WRITE_ONLY(Vn+2)，PUBLISH(Vn+3)多次版本切换。此外，PolarDB-X将MDL锁与元数据的小版本绑定，每个版本的元数据都拥有各自对应版本的元数据锁。
得益于Online Schema Change机制，在同一时刻，不仅集群中的不同CN节点之间允许存在两个版本，一个CN节点内部也允许存在两个版本。因此当逻辑DDL开始元数据版本演进时，每一次演进，PolarDB-X只会获取旧版本元数据对应的MDL写锁，因此新事务可以访问新版本元数据，并申请新版本元数据对应的MDL读锁。
在双版本元数据锁的优化下，PolarDB-X的逻辑DDL可以做到全程不锁表、流量不跌零。