MySQL 死锁是面试常问问题,金三银四,所以最近面试相干的文章比拟多,本文章是总结的一波死锁问题,和大家分享一下。
Mysql 锁类型和加锁剖析
MySQL 有三种锁的级别:页级、表级、行级。
表级锁:开销小,加锁快;不会呈现死锁;锁定粒度大,产生锁抵触的概率最高, 并发度最低。
行级锁:开销大,加锁慢;会呈现死锁;锁定粒度最小,产生锁抵触的概率最低, 并发度也最高。
页面锁:开销和加锁工夫界于表锁和行锁之间;会呈现死锁;锁定粒度界于表锁和行锁之间,并发度 算法:
- next KeyLocks 锁,同时锁住记录(数据),并且锁住记录后面的 Gap
- Gap 锁,不锁记录,仅仅记录后面的 Gap
- Recordlock 锁(锁数据,不锁 Gap)
- 所以其实 Next-KeyLocks=Gap 锁 + Recordlock 锁
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死锁产生起因和示例
产生起因
所谓死锁 <DeadLock>
:是指两个或两个以上的过程在执行过程中, 因抢夺资源而造成的一种相互期待的景象, 若无外力作用,它们都将无奈推动上来. 此时称零碎处于死锁状态或零碎产生了死锁,这些永远在相互期待的过程称为死锁过程。表级锁不会产生死锁. 所以解决死锁次要还是针对于最罕用的 InnoDB。死锁的关键在于:两个(或以上) 的 Session 加锁的程序不统一。那么对应的解决死锁问题的要害就是:让不同的 session 加锁有秩序
产生示例
案例一
需要:将投资的钱拆成几份随机调配给借款人。起初业务程序思路是这样的:投资人投资后,将金额随机分为几份,而后随机从借款人表外面选几个,而后通过一条条 select for update 去更新借款人表外面的余额等。例如两个用户同时投资,A 用户金额随机分为 2 份,分给借款人 1,2,B 用户金额随机分为 2 份,分给借款人 2,1。因为加锁的程序不一样,死锁当然很快就呈现了。对于这个问题的改良很简略,间接把所有调配到的借款人间接一次锁住就行了。
Select * from xxx where id in (xx,xx,xx) for update
在 in 外面的列表值 mysql 是会主动从小到大排序,加锁也是一条条从小到大加的锁
例如(以下会话 id 为主键):
Session1:
mysql> select * from t3 where id in (8,9) for update;
+----+--------+------+---------------------+
| id | course | name | ctime |
+----+--------+------+---------------------+
| 8 | WA | f | 2016-03-02 11:36:30 |
| 9 | JX | f | 2016-03-01 11:36:30 |
+----+--------+------+---------------------+
rows in set (0.04 sec)
Session2:
select * from t3 where id in (10,8,5) for update;
锁期待中 … 其实这个时候 id=10 这条记录没有被锁住的,但 id=5 的记录曾经被锁住了,锁的期待在 id= 8 的这里
不信请看:
Session3:
mysql> select * from t3 where id=5 for update;
锁期待中
Session4:
mysql> select * from t3 where id=10 for update;
+----+--------+------+---------------------+
| id | course | name | ctime |
+----+--------+------+---------------------+
| 10 | JB | g | 2016-03-10 11:45:05 |
+----+--------+------+---------------------+
row in set (0.00 sec)
在其它 session 中 id= 5 是加不了锁的,然而 id=10 是能够加上锁的。
案例二
在开发中,常常会做这类的判断需要:依据字段值查问(有索引),如果不存在,则插入;否则更新。
以 id 为主键为例,目前还没有 id=22 的行
Session1:
select * from t3 where id=22 for update;
Empty set (0.00 sec)
session2:
select * from t3 where id=23 for update;
Empty set (0.00 sec)
Session1:
insert into t3 values(22,'ac','a',now());
锁期待中……
Session2:
insert into t3 values(23,'bc','b',now());
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
当对 存在的行
进行锁的时候 (主键),mysql 就只有行锁。当对 未存在的行
进行锁的时候(即便条件为主键),mysql 是会锁住一段范畴(有 gap 锁)
锁住的范畴为:无穷小或小于表中锁住 id 的最大值,无穷大或大于表中锁住 id 的最小值, 如:如果表中目前有已有的 id 为(11,12), 那么就锁住(12,无穷大)。如果表中目前已有的 id 为(11,30),那么就锁住(11,30)对于这种死锁的解决办法是:insert into t3(xx,xx) on duplicate key update xx
=’XX’; 用 mysql 特有的语法来解决此问题。因为 insert 语句对于主键来说,插入的行不论有没有存在,都会只有行锁
案例三
mysql> select * from t3 where id=9 for update;
+----+--------+------+---------------------+
| id | course | name | ctime |
+----+--------+------+---------------------+
| 9 | JX | f | 2016-03-01 11:36:30 |
+----+--------+------+---------------------+
row in set (0.00 sec)
Session2:
mysql> select * from t3 where id<20 for update;
锁期待中
Session1:
mysql> insert into t3 values(7,'ae','a',now());
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
这个跟案例一其它是差不多的状况,只是 session1 不按常理出牌了,Session2 在期待 Session1 的 id= 9 的锁,session2 又持了 1 到 8 的锁(留神 9 到 19 的范畴并没有被 session2 锁住),最初,session1 在插入新行时又得期待 session2, 故死锁产生了。
这种个别是在业务需要中根本不会呈现,因为你锁住了 id=9,却又想插入 id= 7 的行,这就有点跳了,当然必定也有解决的办法,那就是重理业务需要,防止这样的写法。
案例四
个别的状况,两个 session 别离通过一个 sql 持有一把锁,而后相互拜访对方加锁的数据产生死锁。
案例五
两个单条的 sql 语句波及到的加锁数据雷同,然而加锁程序不同,导致了死锁。
案例六
死锁场景如下:
CREATE TABLE dltask (
id bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT‘auto id’,
a varchar(30) NOT NULL COMMENT‘uniq.a’,
b varchar(30) NOT NULL COMMENT‘uniq.b’,
c varchar(30) NOT NULL COMMENT‘uniq.c’,
x varchar(30) NOT NULL COMMENT‘data’,
PRIMARY KEY (id),
UNIQUE KEY uniq_a_b_c (a, b, c)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=’deadlock test’;
a,b,c 三列,组合成一个惟一索引,主键索引为 id 列。
事务隔离级别:
RR (Repeatable Read)
每个事务只有一条 SQL:
delete from dltask where a=? and b=? and c=?;
SQL 的执行打算
死锁日志
家喻户晓,InnoDB 上删除一条记录,并不是真正意义上的物理删除,而是将记录标识为删除状态。(注:这些标识为删除状态的记录,后续会由后盾的 Purge 操作进行回收,物理删除。然而,删除状态的记录会在索引中寄存一段时间。) 在 RR 隔离级别下,惟一索引上满足查问条件,然而却是删除记录,如何加锁?
InnoDB 在此处的解决策略与前两种策略均不雷同,或者说是前两种策略的组合:对于满足条件的删除记录,InnoDB 会在记录上加 next key lock X(对记录自身加 X 锁,同时锁住记录前的 GAP,避免新的满足条件的记录插入。) Unique 查问,三种状况,对应三种加锁策略,总结如下:
此处,咱们看到了 next key 锁,是否很眼生?对了,后面死锁中事务 1,事务 2 处于期待状态的锁,均为 next key 锁。明确了这三个加锁策略,其实结构肯定的并发场景,死锁的起因曾经跃然纸上。然而,还有一个前提策略须要介绍,那就是 InnoDB 外部采纳的死锁预防策略。
- 找到满足条件的记录,并且记录无效,则对记录加 X 锁,No Gap 锁(lock_mode X locks rec but not gap);
- 找到满足条件的记录,然而记录有效(标识为删除的记录),则对记录加 next key 锁(同时锁住记录自身,以及记录之前的 Gap:lock_mode X);
- 未找到满足条件的记录,则对第一个不满足条件的记录加 Gap 锁,保障没有满足条件的记录插入(locks gap before rec);
死锁预防策略
InnoDB 引擎外部(或者说是所有的数据库外部),有多种锁类型:事务锁(行锁、表锁),Mutex(爱护外部的共享变量操作)、RWLock(又称之为 Latch,爱护外部的页面读取与批改)。
InnoDB 每个页面为 16K,读取一个页面时,须要对页面加 S 锁,更新一个页面时,须要对页面加上 X 锁。任何状况下,操作一个页面,都会对页面加锁,页面锁加上之后,页面内存储的索引记录才不会被并发批改。
因而,为了批改一条记录,InnoDB 外部如何解决:
- 依据给定的查问条件,找到对应的记录所在页面;
- 对页面加上 X 锁(RWLock),而后在页面内寻找满足条件的记录;
- 在持有页面锁的状况下,对满足条件的记录加事务锁(行锁:依据记录是否满足查问条件,记录是否曾经被删除,别离对应于下面提到的 3 种加锁策略之一);
死锁预防策略:绝对于事务锁,页面锁是一个短期持有的锁,而事务锁 (行锁、表锁) 是长期持有的锁。因而,为了避免页面锁与事务锁之间产生死锁。InnoDB 做了死锁预防的策略:持有事务锁(行锁、表锁),能够期待获取页面锁;但反之,持有页面锁,不能期待持有事务锁。
依据死锁预防策略,在持有页面锁,加行锁的时候,如果行锁须要期待。则开释页面锁,而后期待行锁。此时,行锁获取没有任何锁爱护,因而加上行锁之后,记录可能曾经被并发批改。因而,此时要从新加回页面锁,从新判断记录的状态,从新在页面锁的爱护下,对记录加锁。如果此时记录未被并发批改,那么第二次加锁可能很快实现,因为曾经持有了雷同模式的锁。然而,如果记录曾经被并发批改,那么,就有可能导致本文后面提到的死锁问题。
以上的 InnoDB 死锁预防解决逻辑,对应的函数,是 row0sel.c::row_search_for_mysql()。感兴趣的敌人,能够跟踪调试下这个函数的解决流程,很简单,然而集中了 InnoDB 的精华。
分析死锁的成因
做了这么多铺垫,有了 Delete 操作的 3 种加锁逻辑、InnoDB 的死锁预防策略等筹备常识之后,再回过头来剖析本文最后提到的死锁问题,就会手到拈来,事半而功倍。
首先,假如 dltask 中只有一条记录:(1,‘a’,‘b’,‘c’,‘data’)。三个并发事务,同时执行以下的这条 SQL:
delete from dltask where a=’a’and b=’b’and c=’c’;
并且产生了以下的并发执行逻辑,就会产生死锁:
下面剖析的这个并发流程,残缺展示了死锁日志中的死锁产生的起因。其实,依据事务 1 步骤 6,与事务 0 步骤 3 / 4 之间的程序不同,死锁日志中还有可能产生另外一种状况,那就是事务 1 期待的锁模式为记录上的 X 锁 + No Gap 锁 (lock_mode X locks rec but not gap waiting)。这第二种状况,也是”润洁”同学给出的死锁用例中,应用 MySQL 5.6.15 版本测试进去的死锁产生的起因。 此类死锁,产生的几个前提:
- Delete 操作,针对的是惟一索引上的等值查问的删除;(范畴下的删除,也会产生死锁,然而死锁的场景,跟本文剖析的场景,有所不同)
- 至多有 3 个 (或以上) 的并发删除操作;
- 并发删除操作,有可能删除到同一条记录,并且保障删除的记录肯定存在;
- 事务的隔离级别设置为 Repeatable Read,同时未设置 innodb_locks_unsafe_for_binlog 参数(此参数默认为 FALSE);(Read Committed 隔离级别,因为不会加 Gap 锁,不会有 next key,因而也不会产生死锁)
- 应用的是 InnoDB 存储引擎;(废话!MyISAM 引擎基本就没有行锁)