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關(guān)于MySQL死鎖問題的深入分析

前言

如果我們的業(yè)務(wù)處在一個(gè)非常初級(jí)的階段，并發(fā)程度比較低，那么我們可以幾年都遇不到一次死鎖問題的發(fā)生，反之，我們業(yè)務(wù)的并發(fā)程度非常高，那么時(shí)不時(shí)爆出的死鎖問題肯定讓我們非常撓頭。不過在死鎖問題發(fā)生時(shí)，很多沒有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)的第一反應(yīng)就是成為一只鴕鳥：這玩意兒很高深，我也看不懂，聽天由命吧，又不是一直發(fā)生。其實(shí)如果大家認(rèn)真研讀了我們之前寫的3篇關(guān)于MySQL中語句加鎖分析的文章，加上本篇關(guān)于死鎖日志的分析，那么解決死鎖問題應(yīng)該也不是那么摸不著頭腦的事情了。

準(zhǔn)備工作

為了故事的順利發(fā)展，我們需要建一個(gè)表：

CREATE TABLE hero (
 id INT,
 name VARCHAR(100),
 country varchar(100),
 PRIMARY KEY (id),
 KEY idx_name (name)
) Engine=InnoDB CHARSET=utf8;

我們?yōu)閔ero表的id列創(chuàng)建了聚簇索引，為name列創(chuàng)建了一個(gè)二級(jí)索引。這個(gè)hero表主要是為了存儲(chǔ)三國時(shí)的一些英雄，我們向表中插入一些記錄：

INSERT INTO hero VALUES
 (1, 'l劉備', '蜀'),
 (3, 'z諸葛亮', '蜀'),
 (8, 'c曹操', '魏'),
 (15, 'x荀彧', '魏'),
 (20, 's孫權(quán)', '吳');

現(xiàn)在表中的數(shù)據(jù)就是這樣的：

mysql> SELECT * FROM hero;
+----+------------+---------+
| id | name | country |
+----+------------+---------+
| 1 | l劉備 | 蜀 |
| 3 | z諸葛亮 | 蜀 |
| 8 | c曹操 | 魏 |
| 15 | x荀彧 | 魏 |
| 20 | s孫權(quán) | 吳 |
+----+------------+---------+
5 rows in set (0.00 sec)

準(zhǔn)備工作就做完了。

創(chuàng)建死鎖情景

我們先創(chuàng)建一個(gè)發(fā)生死鎖的情景，在Session A和Session B中分別執(zhí)行兩個(gè)事務(wù)，具體情況如下：

我們分析一下：

從第③步中可以看出，Session A中的事務(wù)先對(duì)hero表聚簇索引的id值為1的記錄加了一個(gè)X型正經(jīng)記錄鎖。
從第④步中可以看出，Session B中的事務(wù)對(duì)hero表聚簇索引的id值為3的記錄加了一個(gè)X型正經(jīng)記錄鎖。
從第⑤步中可以看出，Session A中的事務(wù)接著想對(duì)hero表聚簇索引的id值為3的記錄也加了一個(gè)X型正經(jīng)記錄鎖，但是與第④步中Session B中的事務(wù)加的鎖沖突，所以Session A進(jìn)入阻塞狀態(tài)，等待獲取鎖。
從第⑥步中可以看出，Session B中的事務(wù)想對(duì)hero表聚簇索引的id值為1的記錄加了一個(gè)X型正經(jīng)記錄鎖，但是與第③步中Session A中的事務(wù)加的鎖沖突，而此時(shí)Session A和Session B中的事務(wù)循環(huán)等待對(duì)方持有的鎖，死鎖發(fā)生，被MySQL服務(wù)器的死鎖檢測機(jī)制檢測到了，所以選擇了一個(gè)事務(wù)進(jìn)行回滾，并向客戶端發(fā)送一條消息：

ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

以上是我們從語句加了什么鎖的角度出發(fā)來進(jìn)行死鎖情況分析的，但是實(shí)際應(yīng)用中我們可能壓根兒不知道到底是哪幾條語句產(chǎn)生了死鎖，我們需要根據(jù)MySQL在死鎖發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的死鎖日志來逆向定位一下到底是什么語句產(chǎn)生了死鎖，從而再優(yōu)化我們的業(yè)務(wù)。

查看死鎖日志

設(shè)計(jì)InnoDB的大叔給我們提供了SHOW ENGINE INNODB STATUS命令來查看關(guān)于InnoDB存儲(chǔ)引擎的一些狀態(tài)信息，其中就包括了系統(tǒng)最近一次發(fā)生死鎖時(shí)的加鎖情況。在上邊例子中的死鎖發(fā)生時(shí)，我們運(yùn)行一下這個(gè)命令：

mysql> SHOW ENGINE INNODB STATUS\G
...省略了好多其他信息
------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
2019-06-20 13:39:19 0x70000697e000
*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 30477, ACTIVE 10 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 1160, 2 row lock(s)
MySQL thread id 2, OS thread handle 123145412648960, query id 46 localhost 127.0.0.1 root statistics
select * from hero where id = 3 for update
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 171 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `dahaizi`.`hero` trx id 30477 lock_mode X locks rec but not gap waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 5; compact format; info bits 0
 0: len 4; hex 80000003; asc  ;;
 1: len 6; hex 000000007517; asc  u ;;
 2: len 7; hex 80000001d0011d; asc  ;;
 3: len 10; hex 7ae8afb8e8919be4baae; asc z   ;;
 4: len 3; hex e89c80; asc ;;

*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 30478, ACTIVE 8 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
3 lock struct(s), heap size 1160, 2 row lock(s)
MySQL thread id 3, OS thread handle 123145412927488, query id 47 localhost 127.0.0.1 root statistics
select * from hero where id = 1 for update
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 171 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `dahaizi`.`hero` trx id 30478 lock_mode X locks rec but not gap
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 5; compact format; info bits 0
 0: len 4; hex 80000003; asc  ;;
 1: len 6; hex 000000007517; asc  u ;;
 2: len 7; hex 80000001d0011d; asc  ;;
 3: len 10; hex 7ae8afb8e8919be4baae; asc z   ;;
 4: len 3; hex e89c80; asc ;;

*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 171 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `dahaizi`.`hero` trx id 30478 lock_mode X locks rec but not gap waiting
Record lock, heap no 2 PHYSICAL RECORD: n_fields 5; compact format; info bits 0
 0: len 4; hex 80000001; asc  ;;
 1: len 6; hex 000000007517; asc  u ;;
 2: len 7; hex 80000001d00110; asc  ;;
 3: len 7; hex 6ce58898e5a487; asc l  ;;
 4: len 3; hex e89c80; asc ;;

*** WE ROLL BACK TRANSACTION (2)
------------
...省略了好多其他信息

我們只關(guān)心最近發(fā)生的死鎖信息，所以就把以LATEST DETECTED DEADLOCK這一部分給單獨(dú)提出來分析一下。下邊我們就逐行看一下這個(gè)輸出的死鎖日志都是什么意思：

首先看第一句：

2019-06-20 13:39:19 0x70000697e000

這句話的意思就是死鎖發(fā)生的時(shí)間是：2019-06-20 13:39:19，后邊的一串十六進(jìn)制0x70000697e000表示的操作系統(tǒng)為當(dāng)前session分配的線程的線程id。

然后是關(guān)于死鎖發(fā)生時(shí)第一個(gè)事務(wù)的有關(guān)信息：

*** (1) TRANSACTION:

# 為事務(wù)分配的id為30477，事務(wù)處于ACTIVE狀態(tài)已經(jīng)10秒了，事務(wù)現(xiàn)在正在做的操作就是：“starting index read”
TRANSACTION 30477, ACTIVE 10 sec starting index read

# 此事務(wù)使用了1個(gè)表，為1個(gè)表上了鎖（此處不是說為該表加了表鎖，只要不是進(jìn)行一致性讀的表，都需要加鎖，具體怎么加鎖請(qǐng)看加鎖語句分析或者小冊(cè)章節(jié)）
mysql tables in use 1, locked 1

# 此事務(wù)處于LOCK WAIT狀態(tài)，擁有3個(gè)鎖結(jié)構(gòu)（2個(gè)行鎖結(jié)構(gòu)，1個(gè)表級(jí)別X型意向鎖結(jié)構(gòu)，鎖結(jié)構(gòu)在小冊(cè)中重點(diǎn)介紹過），heap size是為了存儲(chǔ)鎖結(jié)構(gòu)而申請(qǐng)的內(nèi)存大?。ㄎ覀兛梢院雎裕?，其中有2個(gè)行鎖的結(jié)構(gòu)
LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 1160, 2 row lock(s)

# 本事務(wù)所在線程的id是2（MySQL自己命名的線程id），該線程在操作系統(tǒng)級(jí)別的id就是那一長串?dāng)?shù)字，當(dāng)前查詢的id為46（MySQL內(nèi)部使用，可以忽略），還有用戶名主機(jī)信息
MySQL thread id 2, OS thread handle 123145412648960, query id 46 localhost 127.0.0.1 root statistics

# 本事務(wù)發(fā)生阻塞的語句
select * from hero where id = 3 for update

# 本事務(wù)當(dāng)前在等待獲取的鎖：
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:

# 等待獲取的表空間ID為151，頁號(hào)為3，也就是表hero的PRIMAY索引中的某條記錄的鎖（n_bits是為了存儲(chǔ)本頁面的鎖信息而分配的一串內(nèi)存空間，小冊(cè)中有詳細(xì)介紹），該鎖的類型是X型正經(jīng)記錄鎖（rec but not gap）
RECORD LOCKS space id 171 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `dahaizi`.`hero` trx id 30477 lock_mode X locks rec but not gap waiting

# 該記錄在頁面中的heap_no為2，具體的記錄信息如下：
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 5; compact format; info bits 0

# 這是主鍵值
0: len 4; hex 80000003; asc  ;;

# 這是trx_id隱藏列
1: len 6; hex 000000007517; asc  u ;;

# 這是roll_pointer隱藏列
2: len 7; hex 80000001d0011d; asc  ;;

# 這是name列
3: len 10; hex 7ae8afb8e8919be4baae; asc z   ;;

# 這是country列
4: len 3; hex e89c80; asc ;;

從這個(gè)信息中可以看出，Session A中的事務(wù)為2條記錄生成了鎖結(jié)構(gòu)，但是其中有一條記錄上的X型正經(jīng)記錄鎖（rec but not gap）并沒有獲取到，沒有獲取到鎖的這條記錄的位置是：表空間ID為151，頁號(hào)為3，heap_no為2。當(dāng)然，設(shè)計(jì)InnoDB的大叔還貼心的給出了這條記錄的詳細(xì)情況，它的主鍵值為80000003，這其實(shí)是InnoDB內(nèi)部存儲(chǔ)使用的格式，其實(shí)就代表數(shù)字3，也就是該事務(wù)在等待獲取hero表聚簇索引主鍵值為3的那條記錄的X型正經(jīng)記錄鎖。

然后是關(guān)于死鎖發(fā)生時(shí)第二個(gè)事務(wù)的有關(guān)信息：

其中的大部分信息我們都已經(jīng)介紹過了，我們就挑重要的說：

*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 30478, ACTIVE 8 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
3 lock struct(s), heap size 1160, 2 row lock(s)
MySQL thread id 3, OS thread handle 123145412927488, query id 47 localhost 127.0.0.1 root statistics
select * from hero where id = 1 for update

# 表示該事務(wù)獲取到的鎖信息
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 171 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `dahaizi`.`hero` trx id 30478 lock_mode X locks rec but not gap
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 5; compact format; info bits 0

# 主鍵值為3
0: len 4; hex 80000003; asc  ;;
1: len 6; hex 000000007517; asc  u ;;
2: len 7; hex 80000001d0011d; asc  ;;
3: len 10; hex 7ae8afb8e8919be4baae; asc z   ;;
4: len 3; hex e89c80; asc ;;

# 表示該事務(wù)等待獲取的鎖信息
*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 171 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `dahaizi`.`hero` trx id 30478 lock_mode X locks rec but not gap waiting
Record lock, heap no 2 PHYSICAL RECORD: n_fields 5; compact format; info bits 0

# 主鍵值為1
0: len 4; hex 80000001; asc  ;;
1: len 6; hex 000000007517; asc  u ;;
2: len 7; hex 80000001d00110; asc  ;;
3: len 7; hex 6ce58898e5a487; asc l  ;;
4: len 3; hex e89c80; asc ;;

從上邊的輸出可以看出來，Session B中的事務(wù)獲取了hero表聚簇索引主鍵值為3的記錄的X型正經(jīng)記錄鎖，等待獲取hero表聚簇索引主鍵值為1的記錄的X型正經(jīng)記錄鎖（隱含的意思就是這個(gè)hero表聚簇索引主鍵值為1的記錄的X型正經(jīng)記錄鎖已經(jīng)被SESSION A中的事務(wù)獲取到了）。

看最后一部分：

*** WE ROLL BACK TRANSACTION (2)

最終InnoDB存儲(chǔ)引擎決定回滾第2個(gè)事務(wù)，也就是Session B中的那個(gè)事務(wù)。

死鎖分析的思路

1、查看死鎖日志時(shí)，首先看一下發(fā)生死鎖的事務(wù)等待獲取鎖的語句都是啥。

本例中，發(fā)現(xiàn)SESSION A發(fā)生阻塞的語句是：

select * from hero where id = 3 for update

SESSION B發(fā)生阻塞的語句是：

select * from hero where id = 1 for update

然后切記：到自己的業(yè)務(wù)代碼中找出這兩條語句所在事務(wù)的其他語句。

2、找到發(fā)生死鎖的事務(wù)中所有的語句之后，對(duì)照著事務(wù)獲取到的鎖和正在等待的鎖的信息來分析死鎖發(fā)生過程。

從死鎖日志中可以看出來，SESSION A獲取了hero表聚簇索引id值為1的記錄的X型正經(jīng)記錄鎖（這其實(shí)是從SESSION B正在等待的鎖中獲取的），查看SESSION A中的語句，發(fā)現(xiàn)是下邊這個(gè)語句造成的（對(duì)照著語句加鎖分析那三篇文章）:

select * from hero where id = 1 for update;

還有SESSION B獲取了hero表聚簇索引id值為3的記錄的X型正經(jīng)記錄鎖，查看SESSION B中的語句，發(fā)現(xiàn)是下邊這個(gè)語句造成的（對(duì)照著語句加鎖分析那三篇文章）:

select * from hero where id = 3 for update;

然后看SESSION A正在等待hero表聚簇索引id值為3的記錄的X型正經(jīng)記錄鎖，這個(gè)是由于下邊這個(gè)語句造成的：

select * from hero where id = 3 for update;

然后看SESSION B正在等待hero表聚簇索引id值為1的記錄的X型正經(jīng)記錄鎖，這個(gè)是由于下邊這個(gè)語句造成的：

select * from hero where id = 1 for update;

然后整個(gè)死鎖形成過程就根據(jù)死鎖日志給還原出來了。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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標(biāo)簽：湘潭銅川崇左仙桃衡水蘭州湖南黃山

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