关于mysql:一次-MySQL-线上死锁分析实战

关键词：MySQL Index Merge

前言

MySQL 的锁机制置信大家在学习 MySQL 的时候都有简略的理解过，那既然有锁就必然绕不开死锁这个问题。其实 MySQL 在大部分场景下是不会存在死锁问题的（比方并发量不高，SQL 写得不至于太拉胯的状况），然而在高并发的业务场景下，一不注意就会产生死锁，而这个死锁剖析起来也比拟麻烦。

前段时间在公司实习的时候就遇到了一个比拟 奇怪的死锁，之前始终没来得及好好整顿，最近有空复现了一下，算是积攒一点教训。

业务场景

简略说一下业务背景，公司做的是电商直播，我负责的是主播端相干的业务。而这个死锁就呈现在主播后盾对商品信息进行更新的时候。

咱们的一个商品会有两个关联的 ID，通过其中任何一个 ID 都无奈确定惟一一件商品（也就是说这个 ID 和商品是 一对多 的关系），只能同时查问两个 ID，能力确定一件商品。所以在更新商品信息的时候，须要在 where 条件中同时指定两个 ID，上面是死锁 SQL 的构造（已脱敏）：

UPDATE test_table SET `name`="zhangsan" WHERE class_id = 10 AND teacher_id = 8;

这个 SQL 非常简单，依据两个等值条件，对一个字段进行更新。

不晓得你看到这个 SQL 会不会懵逼，按常理来说，应该是一个事务里有多条 SQL 才会有可能呈现死锁，这一条 SQL 怎么可能呈现死锁呢？

是的，我过后也有这样的纳闷，甚至狐疑是不是报警零碎瞎报（最初证实不是…），过后是真的摸不着头脑。并且因为数据库权限的起因，想看死锁日志都看不到，又是邻近上班的时候，找 DBA 能麻烦死，所以就间接搜索引擎走起了……（关键词：update 死锁 单条 sql），最初查出来是因为 MySQL 的索引合并优化导致的，即 Index Merge，上面会进行具体解说并复现一下死锁场景。

索引合并

Index Merge 是 MySQL 在 5.0 的时候引入的一项优化性能，次要是用于优化一条 SQL 应用多个索引的状况。

咱们来看刚刚的 SQL，假如 class_id 和 teacher_id 别离是两个一般索引：

UPDATE test_table SET `name`="zhangsan" WHERE class_id = 10 AND teacher_id = 8;

如果没有 Index Merge 优化的时候，MySQL 查问数据的步骤如下：

• 依据 class_id 或 teacher_id（具体应用哪个索引由优化器依据理论数据状况自行判断，这里假如应用 class_id的索引）在二级索引上查问到对应数据的主键 ID
• 依据查问到的主键 ID 进行回标查问（即查问聚簇索引），失去相应的数据行
• 从数据行中获取 teacher_id，判断其是否等于 8，满足条件则返回

从这个过程中，不难看出，MySQL 只应用到了一个索引，至于为什么不应用多个索引，简略来说就是因为多个索引在多棵树上，强行应用反而升高性能。

再来看看引入了 Index Merge 优化后，MySQL 查问数据的步骤如下：

• 依据 class_id 查问到相应的主键，再依据主键回表查问到对应的数据行（记为后果集 A）
• 依据 teacher_id 查问到相应的主键，再依据主键回表查问到对应的数据行（记为后果集 B）
• 将后果集 A 和后果集 B 执行交加 操作，取得最终满足条件的后果集

这里能够看出，有了 Index Merge 之后，MySQL 将一条 SQL 语句拆分成了两个查问步骤，别离应用两个索引，再用交加操作优化性能。

死锁剖析

剖析完了 Index Merge 的步骤，咱们再回过头想一下为什么会呈现死锁呢？

还记得下面说的 Index Merge 将一条 SQL 查问拆分成了两个步骤吗，问题就呈现在这里。咱们晓得 UPDATE 语句是会加上一个 行级排他锁 的，在剖析加锁步骤之前，咱们假如有如下一个数据表：

上表数据满足咱们文章结尾说的特点，依据 class_id 和 teacher_id 单个字段均无奈惟一确定一条数据，只能联结两个字段，能力确定一条数据，并且设定 class_id 和 teacher_id 别离为两个一般索引。

假如有如下两条 SQL 语句并发执行，它们的参数齐全不同，直觉通知咱们应该不会呈现死锁，但直觉往往是谬误的：

// 线程 A 执行
UPDATE test_table SET `name`="zhangsan" WHERE class_id = 2 AND teacher_id = 1;

// 线程 B 执行
UPDATE test_table SET `name`="zhangsan" WHERE class_id = 1 AND teacher_id = 2;

那么 在 Index Merge 的优化下，并发执行如上 SQL 的时候，MySQL 的加锁步骤如下：

最终，两个事务相互期待，造成死锁

解决方案

因为这个死锁实质上还是因为 Index Merge 这个优化导致的，所以要解决这个场景的死锁问题，实质上只有让 MySQL 不走 Index Merge 优化即可。

计划一

手动将一条 SQL 拆分成多条 SQL，在逻辑层做交加操作，阻止 MySQL 的 憨憨 优化行为，比方这里咱们能够先依据 class_id 查问到相应主键，再依据 teacher_id 查问相应主键，最初依据交加后的主键查问数据。

计划二

建设联结索引，比方这里能够将 class_id 和 teacher_id 建设一个联结索引，MySQL 就不会走 Index Merge 了

计划三

强制走单个索引，在表名后增加 for index(class_id) 能够指定该语句仅走 class_id 索引

计划四

敞开 Index Merge 优化：

• 永恒敞开：SET [GLOBAL|SESSION] optimizer_switch='index_merge=off';
• 长期敞开：UPDATE /*+ NO_INDEX_MERGE(test_table) */ test_table SET name="zhangsan" WHERE class_id = 10 AND teacher_id = 8;

场景复现

数据筹备

为了不便测试，这里提供一个 SQL 脚本，将其用 Navicat 导入后即可失去须要的测试数据：

下载地址：https://cdn.juzibiji.top/file/index_merge_student.sql

导入之后，咱们会失去如下格局的 10000 条测试数据：

测试代码

因为篇幅限度，这里仅给出代码 Gist 链接：https://gist.github.com/juzi214032/17c0f7a51bd8d1c0ab39fa203f930c60

上述代码次要是开启 100 个线程执行咱们的数据批改 SQL 语句，来模仿线上并发状况，在运行几秒钟后，咱们会失去上面这样一个报错：

com.mysql.cj.jdbc.exceptions.MySQLTransactionRollbackException: Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

这代表曾经产生了死锁异样

死锁剖析

下面咱们用代码曾经结构出了一个死锁，接下来咱们进入 MySQL 看看死锁日志，在 MySQL 中执行如下命令即可查看死锁日志：

SHOW ENGINE INNODB STATUS;

在日志中，咱们找到 LATEST DETECTED DEADLOCK 这一行，这里开始便是咱们上次产生的死锁，接下来咱们开始剖析。

通过第 29 行能够看到，事务 1 执行的 SQL 的条件是 class_id = 6 和 teacher_id = 16 ，它目前持有了一个行锁，第 34~39 行是该行数据，34 行是主键的十六进制示意，咱们转换为 10 进制即为 1616。同样的，看 45 行，其期待拿锁的是主键 id 1517 的数据。

接下来用同样的办法剖析事务 2，可知事务 2 持有了 3 把锁，别离是主键 id 为1317、1417、1517 的数据行，期待的是 1616。

看到这里咱们就曾经发现了，事务 1 持有 1616 期待 1517，事务 2 持有 1517 期待 1616，所以造成了一个死锁。此时 MySQL 的解决办法是回滚持有锁起码的事务，并且 JDBC 会抛出咱们后面的 MySQLTransactionRollbackException 回滚异样。

总结

这个死锁在排查的时候其实十分不好排查，如果你不晓得 MySQL 的 Index Merge，那么在排查的时候其实是毫无脉络的，因为出现在你背后的就只有一条非常简单的 SQL，就算看死锁日志，也是一样的不明所以。

所以解决这类问题，更多的还是考验你的常识储备量和教训，只有遇到过一次，前面在写 SQL 的时候多加留神就好了！

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