死锁案例 七

一、前言

死锁，其实是一个很有意思也很有挑战的技术问题，大概每个 DBA 和部分开发同学都会在工作过程中遇见 。关于死锁我会持续写一个系列的案例分析，希望能够对想了解死锁的朋友有所帮助。

二、案例分析

2.1 业务场景

业务开发同学想同步数据，他们的逻辑是通过 update 更新操作，如果更新记录返回的 affect_rows为0，然后就调用 insert 语句进行插入初始化。如果插入失败则再进行更新操作，多个会话并发操作的情况下就出现死锁。

2.2 环境说明

MySQL 5.6.24 事务隔离级别为 RR

1. ​

   ​create table ty (​

   ​
2. ​

   ​id int not null primary key auto_increment ,​

   ​
3. ​

   ​c1 int not null default 0,​

   ​
4. ​

   ​c2 int not null default 0,​

   ​
5. ​

   ​c3 int not null default 0,​

   ​
6. ​

   ​unique key uc1(c1),​

   ​
7. ​

   ​unique key uc2(c2)​

   ​
8. ​

   ​) engine=innodb ;​

   ​
9. ​

   ​insert into ty(c1,c2,c3)​

   ​
10. ​

    ​values(1,3,4),(6,6,10),(9,9,14);​

    ​

2.3 测试用例

2.4 死锁日志

1. ​​2018-03-27 17:59:23 0x7f75bf39d700​​
2. ​​*** (1) TRANSACTION:​​
3. ​​TRANSACTION 1863, ACTIVE 76 sec inserting​​
4. ​​mysql tables in use 1, locked 1​​
5. ​​LOCK WAIT 4 lock struct(s), heap size 1136, 3 row lock(s), undo log entries 1​​
6. ​​MySQL thread id 382150, OS thread handle 56640, query id 28 localhost root update​​
7. ​​insert into ty (c1,c2,c3) values(3,4,2)​​
8. ​​*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:​​
9. ​​RECORD LOCKS space id 28 page no 5 n bits 72 index uc2 of table `test`.`ty` trx id 1863 lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting​​
10. ​​*** (2) TRANSACTION:​​
11. ​​TRANSACTION 1864, ACTIVE 65 sec inserting, thread declared inside InnoDB 5000​​
12. ​​mysql tables in use 1, locked 1​​
13. ​​3 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s), undo log entries 1​​
14. ​​MySQL thread id 382125, OS thread handle 40032, query id 62 localhost root update​​
15. ​​insert into ty (c1,c2,c3) values(3,4,2)​​
16. ​​*** (2) HOLDS THE LOCK(S):​​
17. ​​RECORD LOCKS space id 28 page no 5 n bits 72 index uc2 of table `test`.`ty` trx id 1864 lock_mode X locks gap before rec​​
18. ​​*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:​​
19. ​​RECORD LOCKS space id 28 page no 4 n bits 72 index uc1 of table `test`.`ty` trx id 1864 lock mode S waiting​​
20. ​​*** WE ROLL BACK TRANSACTION (2)​​      

2.5 分析死锁日志

首先我们要再次强调 insert 插入操作的加锁逻辑。

第一阶段: 唯一性约束检查，先申请 LOCK_S + LOCK_ORDINARY

第二阶段: 获取阶段一的锁并且 insert 成功之后,插入的位置有 GAP 锁：LOCK_INSERT_INTENTION，为了防止其他 insert 唯一键冲突。

新数据插入完成之后：LOCK_X + LOCK_REC_NOT_GAP

对于 insert 操作来说，若发生唯一约束冲突，则需要对冲突的唯一索引加上 S Next-key Lock。从这里会发现，即使是 RC 事务隔离级别，也同样会存在 Next-Key Lock 锁，从而阻塞并发。然而，文档没有说明的是，对于检测到冲突的唯一索引，等待线程在获得 S Lock 之后，还需要对下一个记录进行加锁，在源码中由函数row_ins_scan_sec_index_for_duplicate 进行判断.

其次 我们需要了解锁的兼容性矩阵。

从兼容性矩阵我们可以得到如下结论:

INSERT 操作之间不会有冲突。

GAP，Next-Key 会阻止 Insert。

GAP 和 Record，Next-Key 不会冲突。

Record 和 Record、Next-Key 之间相互冲突。

已有的 Insert 锁不阻止任何准备加的锁。

已经持有的 GAP 锁会阻塞插入意向锁 INSERT_INTENTION。

另外 对于通过唯一索引更新或者删除不存在的记录，会申请加上 GAP 锁。

分析

了解上面的基础知识，我们开始对死锁日志进行分析:

T1: sess1 通过唯一键更新数据，由于 c2=4 不存在，返回 affect row 为 0，MySQL 会申请(3,6)之间的 GAP 锁。

T2: sess2 的情况和 sess1 类似，也会申请(3,6)之间的 GAP 锁，从上面的兼容性矩阵来看两个 GAP 锁并不会冲突。

T3: sess1 根据 update 语句返回 affect row 为 0，执行 insert 操作，此时需要申请插入意向锁，sess2 会话持有的 GAP 锁和 sess1 申请的插入意向锁冲突，出现等待。

index uc2 of table test.ty trx id 1863 lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting

T4:sess2 与 sess1类似，根据 update 语句返回 affect row 为 0，执行 insert 操作。申请的插入意向锁与sess1 的 update 语句持有的 GAP 锁冲突。sess1（持有 GAP 锁），sess2（持有 GAP 锁），sess1（插入意向锁等待 sess2 的 GAP 锁释放） sess2（插入意向锁等待 sess1 的 GAP 锁释放） 构成循环等待，进而导致死锁。

2.6 解决方法

从业务场景的处理逻辑上看，业务需要发送两次请求一次 update，一次 insert 才能完成业务逻辑，不够友好和优化。

其实我们可以和开发同学沟通好，确认业务的幂等性，使用 insert on duplicate key的方式，没有就插入，存在就更新，一次调用即可完成之前 2 次操作的功能，提高性能。

三、小结