Mysql一次死鎖排查過(guò)程的全紀(jì)錄分享

前言

之前接觸到的數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖，都是批量更新時(shí)加鎖順序不一致而導(dǎo)致的死鎖，但是上周卻遇到了一個(gè)很難理解的死鎖。借著這個(gè)機(jī)會(huì)又重新學(xué)習(xí)了一下mysql的死鎖知識(shí)以及常見(jiàn)的死鎖場(chǎng)景。在多方調(diào)研以及和同事們的討論下終于發(fā)現(xiàn)了這個(gè)死鎖問(wèn)題的成因，收獲頗多。雖然是后端程序員，我們不需要像DBA一樣深入地去分析與鎖相關(guān)的源碼，但是如果我們能夠掌握基本的死鎖排查方法，對(duì)我們的日常開(kāi)發(fā)還是大有裨益的。

PS：本文不會(huì)介紹死鎖的基本知識(shí)，mysql的加鎖原理可以參考本文的參考資料提供的鏈接。

死鎖起因

先介紹一下數(shù)據(jù)庫(kù)和表情況，因?yàn)樯婕暗焦�司�?nèi)部真是的數(shù)據(jù)，所以以下都做了模擬，不會(huì)影響具體的分析。

我們采用的是5.5版本的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，事務(wù)隔離級(jí)別是默認(rèn)的RR（Repeatable-Read），采用innodb引擎。假設(shè)存在test表：

CREATE TABLE `test` (
 `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
 `a` int(11) unsigned DEFAULT NULL,
 PRIMARY KEY (`id`),
 UNIQUE KEY `a` (`a`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=100 DEFAULT CHARSET=utf8;

表的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，一個(gè)主鍵id，另一個(gè)唯一索引a。表里的數(shù)據(jù)如下：

mysql> select * from test;
+----+------+
  id   a  
+----+------+
  1   1  
  2   2  
  4   4  
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

出現(xiàn)死鎖的操作如下：

然后我們可以通過(guò)SHOW ENGINE INNODB STATUS;來(lái)查看死鎖日志：

------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
170219 13:31:31
*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 2A8BD, ACTIVE 11 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 2 lock struct(s), heap size 376, 1 row lock(s)
MySQL thread id 448218, OS thread handle 0x2abe5fb5d700, query id 18923238 renjun.fangcloud.net 121.41.41.92 root updating
delete from test where a = 2
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 0 page no 923 n bits 80 index `a` of table `oauthdemo`.`test` trx id 2A8BD lock_mode X waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 00000002; asc ;;
 1: len 4; hex 00000002; asc ;;
*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 2A8BC, ACTIVE 18 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
4 lock struct(s), heap size 1248, 3 row lock(s), undo log entries 2
MySQL thread id 448217, OS thread handle 0x2abe5fd65700, query id 18923239 renjun.fangcloud.net 121.41.41.92 root update
insert into test (id,a) values (10,2)
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 0 page no 923 n bits 80 index `a` of table `oauthdemo`.`test` trx id 2A8BC lock_mode X locks rec but not gap
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 00000002; asc ;;
 1: len 4; hex 00000002; asc ;;
*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 0 page no 923 n bits 80 index `a` of table `oauthdemo`.`test` trx id 2A8BC lock mode S waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 00000002; asc ;;
 1: len 4; hex 00000002; asc ;;
*** WE ROLL BACK TRANSACTION (1)

分析

閱讀死鎖日志

遇到死鎖，第一步就是閱讀死鎖日志。死鎖日志通常分為兩部分，上半部分說(shuō)明了事務(wù)1在等待什么鎖：

170219 13:31:31
*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 2A8BD, ACTIVE 11 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 2 lock struct(s), heap size 376, 1 row lock(s)
MySQL thread id 448218, OS thread handle 0x2abe5fb5d700, query id 18923238 renjun.fangcloud.net 121.41.41.92 root updating
delete from test where a = 2
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 0 page no 923 n bits 80 index `a` of table `oauthdemo`.`test` trx id 2A8BD lock_mode X waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 00000002; asc ;;
 1: len 4; hex 00000002; asc ;;

從日志里我們可以看到事務(wù)1當(dāng)前正在執(zhí)行delete from test where a = 2，該條語(yǔ)句正在申請(qǐng)索引a的X鎖，所以提示lock_mode X waiting。

然后日志的下半部分說(shuō)明了事務(wù)2當(dāng)前持有的鎖以及等待的鎖：

*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 2A8BC, ACTIVE 18 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
4 lock struct(s), heap size 1248, 3 row lock(s), undo log entries 2
MySQL thread id 448217, OS thread handle 0x2abe5fd65700, query id 18923239 renjun.fangcloud.net 121.41.41.92 root update
insert into test (id,a) values (10,2)
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 0 page no 923 n bits 80 index `a` of table `oauthdemo`.`test` trx id 2A8BC lock_mode X locks rec but not gap
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 00000002; asc ;;
 1: len 4; hex 00000002; asc ;;
*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 0 page no 923 n bits 80 index `a` of table `oauthdemo`.`test` trx id 2A8BC lock mode S waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 00000002; asc ;;
 1: len 4; hex 00000002; asc ;;

從日志的HOLDS THE LOCKS(S)塊中我們可以看到事務(wù)2持有索引a的X鎖，并且是記錄鎖（Record Lock）。該鎖是通過(guò)事務(wù)2在步驟2執(zhí)行的delete語(yǔ)句申請(qǐng)的。由于是RR隔離模式下的基于唯一索引的等值查詢（Where a = 2），所以會(huì)申請(qǐng)一個(gè)記錄鎖，而非next-key鎖。

從日志的WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED塊中我們可以看到事務(wù)2正在申請(qǐng)S鎖，也就是共享鎖。該鎖是insert into test (id,a) values (10,2)語(yǔ)句申請(qǐng)的。insert語(yǔ)句在普通情況下是會(huì)申請(qǐng)排他鎖，也就是X鎖，但是這里出現(xiàn)了S鎖。這是因?yàn)閍字段是一個(gè)唯一索引，所以insert語(yǔ)句會(huì)在插入前進(jìn)行一次duplicate key的檢查，為了使這次檢查成功，需要申請(qǐng)S鎖防止其他事務(wù)對(duì)a字段進(jìn)行修改。

那么為什么該S鎖會(huì)失敗呢？這是對(duì)同一個(gè)字段的鎖的申請(qǐng)是需要排隊(duì)的。S鎖前面還有一個(gè)未申請(qǐng)成功的X鎖，所以S鎖必須等待，所以形成了循環(huán)等待，死鎖出現(xiàn)了。

通過(guò)閱讀死鎖日志，我們可以清楚地知道兩個(gè)事務(wù)形成了怎樣的循環(huán)等待，再加以分析，就可以逆向推斷出循環(huán)等待的成因，也就是死鎖形成的原因。

死鎖形成流程圖

為了讓大家更好地理解死鎖形成的原因，我們?cè)偻ㄟ^(guò)表格的形式闡述死鎖形成的流程：

拓展

在排查死鎖的過(guò)程中，有個(gè)同事還發(fā)現(xiàn)了上述場(chǎng)景會(huì)產(chǎn)生另一種死鎖，該場(chǎng)景無(wú)法通過(guò)手工復(fù)現(xiàn)，只有高并發(fā)場(chǎng)景下才有可能復(fù)現(xiàn)。

該死鎖對(duì)應(yīng)的日志這里就不貼出了，與上一個(gè)死鎖的核心差別是事務(wù)2等待的鎖從S鎖換成了X鎖，也就是lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting。

我們還是通過(guò)表格來(lái)詳細(xì)說(shuō)明該死鎖產(chǎn)生的流程：

總結(jié)

排查死鎖時(shí)，首先需要根據(jù)死鎖日志分析循環(huán)等待的場(chǎng)景，然后根據(jù)當(dāng)前各個(gè)事務(wù)執(zhí)行的SQL分析出加鎖類型以及順序，逆向推斷出如何形成循環(huán)等待，這樣就能找到死鎖產(chǎn)生的原因了。

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