MySQL 加锁和死锁解析

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产生死锁的必要条件

• 多个并发事务（2 个或者以上）
• 每个事物都持有了锁（或者是已经在等待锁）
• 每个事务都需要再继续持有锁（为了完成事务逻辑，还必须更新更多的行）

• 事物之间产生加锁的循环等待，形成死锁

  常规锁模式

• LOCK_S（读锁，共享锁）

• LOCK_X（写锁，排它锁）

  锁的属性

• LOCK _REC_NOT_GAP（锁记录）
• LOCK_GAP（锁记录前的 GAP）
• LOCK_ORDINARY（同时锁记录 + 记录前的 GAP，Next key 锁）

• LOCK_INSERT_INTETION（插入意向锁）

  锁组合（属性 + 模式）

  可以任意组合

  锁冲突矩阵

  

锁是加在那里的？

• 根据主键查找 - 锁加在主键上
  如 begin;select * from tt_copy where id=4 for update;
  加锁情况

  index PRIMARY of table test.tt_copy trx id 1101588 lock_mode X locks rec but not gap

• 根据普通索引查找 - 锁加在普通索引和主键上
  如 begin;select * from tt_copy force index(idx_a) where a=4 for update;
  加锁情况

  index idx_a of table test.tt_copy trx id 1101590 lock_mode X locks rec but not gap
  index PRIMARY of table test.tt_copy trx id 1101590 lock_mode X locks rec but not gap

操作与加锁的对照关系

以下没特殊说明都为 RC 隔离级别

Insert

• 无 Unique key，插入后：无论 RC 或 RR 隔离级别都是对主键加 LOCK_X+LOCK_REC_NOT_GAP

• 有 Unique key

  插入前，唯一约束检查：LOCK_S+LOCK_ORDINARY
  插入前，插入的位置有 GAP 锁：LOCK_INSERT_INTETION
  插入后，新数据插入：LOCK_X+LOCK_REC_NOT_GAP

Delete

满足删除条件的所有记录：LOCK_X+LOCK_REC_NOT_GAP

Update

Update 操作分解

• Step 1：定位到 下一条 满足查询条件的记录（查询过程，类似于 Select/Delete）
• Step 2：删除当前定位到的记录（标记为删除状态）
• Step 3：拼装更新后项，根据更新后项定位到 新的插入位置
• Step 4：在新的插入位置，判断是否存在 Unique 冲突（存在 Unique Key 时）
• Step 5：插入更新后项（不存在 Unique 冲突时）
• Step 6：重复 Step 1 到 Step 5 的操作，直至扫描完整个查询范围

Update 操作分析

• Step 1，Step 2：Delete
• Step 3，Step 4，Step 5：Insert

Update

• 无 Unique key：

  • 查询范围中的所有记录，LOCK_X + LOCK_REC_NOT_GAP

• 有 Unique key：

  • 查找满足条件的记录：查询范围内的所有记录，LOCK_X + LOCK_REC_NOT_GAP
  • 更新后项存在唯一性冲突：冲突项上的加锁，LOCK_S + LOCK_ORDINARY
  • 更新后项不存在唯一性冲突：更新位置后项加锁，LOCK_S + LOCK_GAP（省略）
  • 实际更新操作：可看做插入了一条新纪录，LOCK_X + LOCK_REC_NOT_GAP

GAP 锁

那些操作会加 GAP 锁？

• Read Committed（RC））：Unique Key 唯一约束检查；Purge 操作；
• Repeatable Read（RC）：RC 的基础上，所有需要加锁的索引范围扫描和索引查找（Update/Delete…)
• 还有一种会加 GAP 锁：RR 隔离级别下，对有唯一索引的表执行 insert on duplicate update 操作，除了会对新插入的记录加 x not gap 外，还会对相邻记录加 x gap

如何去掉 GAP 锁？

change the transaction isolation level to READ COMMITTED or enable the innodb_locks_unsafe_for_binlog system variable (which is now deprecated)

什么时候加 next-key lock？

By default, InnoDB operates in REPEATABLE READ transaction isolation level. In this case, InnoDB uses next-key locks for searches and index scans, which prevents phantom rows

Insert Intention Lock

An insert intention lock is a type of gap lock set by INSERT operations prior to（在 … 之前）row insertion.

总结

• 原则之一

• 要分析一个死锁，必须深入业务，了解整个事务的逻辑（闭门无法造车）

• 原则之二`

• GAP 锁很复杂，为了减少 GAP 锁，减少 GAP 导致的死锁，尽量选择 Read Committed 隔离级别（RC + row based binlog，基本上能够解决所有问题，无需使用 Repeatable Read）
• 适当的 减少 Unique 索引，能够减少 GAP 锁导致的死锁（根据业务情况而定）

• 原则之三

• 在 MySQL 中，以不同索引的过滤条件，来操作相同的记录（Update/Delete），很容易产生死
  锁。

• 原则之四

• RC 隔离级别下，如果死锁中出现 Next Key（Gap 锁），说明表中一定存在 unique 索引
• 多语句事务产生的死锁，确保每条语句操作记录的顺序性，能够极大减少死锁

本文大多数都整理自《死锁 - 何登成 – 管中窥豹——MySQL(InnoDB)死锁分析之道》