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数据库死锁分析(行锁、间隙锁)

2015-10-31 17:21

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数据库死锁分析(行锁、间隙锁)

 

分享遇到过的一种间隙锁导致的死锁案例。文后有总结知识供参考

 

日志出现:Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

导致原因:并发导致的数据库间隙锁死锁(MySql数据库默认RR级别)

 

业务主要操作提炼:首先进来将t1表原来的记录状态更新掉,然后插入新的记录。

线程1

线程2

......

update t1 set status =0 where rule=1

insert  t1 () values (),(),();

update t1 set status =0 where rule=2

insert  t1 () values (),(),();

......

 

 

复现问题:

 

测试数据准备

-- 准备测试表

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `test` (

  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT "主键",

  `col` int(11)  NULL COMMENT  "普通字段",

  `idx_col` int(11)  NULL COMMENT "索引字段",

  `uni_col` tinyint(4)  NULL COMMENT "唯一键字段",

  PRIMARY KEY (`id`),

  KEY `idx_1` (`idx_col`) USING BTREE,

  unique KEY `uni_idx_1` (`uni_col`) USING BTREE

) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 ;

-- 插入测试数据

INSERT INTO `test` ( `col`,`idx_col`,`uni_col`) VALUES

(3,3,3),

(10,10,10),

(11,11,11),

(20,20,20),

(25,25,25),

(26,26,26),

(50,50,50)

;

-- 清空数据表

DELETE FROM test ;

DROP table test;

 

-- 查询测试表数据

SELECT * FROM test;

 

验证间隙锁的存在:

事务1

事务2

-- 开始事务1

BEGIN;

 

 

-- 开始事务2

BEGIN;

-- 更新test,使用索引字段

UPDATE test set col=99 WHERE idx_col=20;

 

 

-- 插入数据,因为有间隙锁,[11-25)这个区间全部被锁上了,插入被阻塞

INSERT INTO `test` ( `idx_col`) VALUES (11);

INSERT INTO `test` ( `idx_col`) VALUES (12);

INSERT INTO `test` ( `idx_col`) VALUES (20);

INSERT INTO `test` ( `idx_col`) VALUES (24);

 

在间隙之外的可以顺利插入

INSERT INTO `test` ( `idx_col`) VALUES (10);
INSERT INTO `test` ( `idx_col`) VALUES (25);
INSERT INTO `test` ( `idx_col`) VALUES (26);

 

由于间隙锁导致的死锁案例:(本次报错复现)

事务1

事务2

-- 开始事务1

BEGIN;

 

 

-- 开始事务2

BEGIN;

-- 更新test,使用索引字段,锁间隙[11,25)

UPDATE test set col=99 WHERE idx_col=20;

 

 

-- 更新test,使用索引字段,锁间隙[20,26)

UPDATE test set col=99 WHERE idx_col=25;

-- 使用了事务2的间隙锁,所以阻塞
INSERT INTO `test` ( `idx_col`) VALUES (21);

 

 

-- 使用了事务1的间隙锁,阻塞,互相需要对方的锁,导致死锁
-- Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

INSERT INTO `test` ( `idx_col`) VALUES (12);

 

-- 该事务被回滚,事务1提交成功。

 

where条件如果换成唯一键或者主键,没有间隙锁

事务1

事务2

-- 开始事务1

BEGIN;

 

 

-- 开始事务2

BEGIN;

-- 更新test,使用唯一键或主键无间隙锁

UPDATE test set col=99 WHERE uni_col=20;

UPDATE test set col=99 WHERE uni_col=20 AND col=20;

 

 

-- 更新test,使用唯一键或主键无间隙锁

UPDATE test set col=99 WHERE uni_col=25;


UPDATE test set col=99 WHERE uni_col=25 AND col=25;

-- 无间隙锁,顺利执行
INSERT INTO `test` ( `uni_col`) VALUES (21);


INSERT INTO `test` ( `uni_col`,`col`) VALUES (21,21);

 

 

-- 无间隙锁,顺利执行

INSERT INTO `test` ( `uni_col`) VALUES (12);


INSERT INTO `test` ( `uni_col`,`col`) VALUES (12,12);

 

 

如果没有索引,导致全表锁

事务1

事务2

-- 开始事务1

BEGIN;

 

 

-- 开始事务2

BEGIN;

-- 更新test

UPDATE test set col=99 WHERE  col=20;

 

 

-- 以下语句全部阻塞
UPDATE test set col=99 WHERE  col=25;


INSERT INTO `test` ( `uni_col`,`col`) VALUES (100,100);

 

 

 

 

结论:

对于update ,insert组合的这种业务操作,建议update操作使用主键或者唯一键作为where条件可以有效避免并发时候间隙锁的危害。

如果该字段不是主键或者唯一键,建议先查询,使用主键或唯一键进行更新。

或者修改数据库隔离级别为RC级别。

线程1

线程2

......

xx = select id from t1 where rule=1
update t1 set status =0 where id in(xx)

insert  t1 () values (),(),();

xx = select id from t1 where rule=1
update t1 set status =0 where id in(xx)

insert  t1 () values (),(),();

......

 

注意:以下写法无效

update t1 set status=0

WHERE id IN (

select id FROM

(SELECT id FROM t1 where rule=2) t

);

 

  本文来自云海天,作者:wanglifeng,转载请注明原文链接:https://www.cnblogs.com/wanglifeng717/p/15993400.html

 

 

知识示例与参考如下:

 

 

 

 

 

在InnoDB中,主键可以被理解为聚簇索引,聚簇索引中的叶子结点就是相应的数据行,具有聚簇索引的表也被称为聚簇索引表,数据在存储的时候,是按照主键进行排序存储的。

我们都知道,数据库在select的时候,会选择索引列进行查找,索引列都是按照B+树(多叉搜索树)数据结构进行存储,找到主键之后,再回到聚簇索引表中进行查询,这叫回表查询。

 

 

id列是主键,RC或RR隔离级别

只有id=10记录上有行锁

 

 

 

id列是二级唯一索引,RC或RR隔离级别

 

 

 

 

 

id列是二级非唯一索引RC级别

 

 

 

id列是二级非唯一索引RR级别

在RR隔离级别下,为了防止幻读的发生,会使用Gap锁。

这里,你可以把Gap锁理解为,不允许在数据记录前面插入数据。首先,通过id索引定位到第一条满足查询条件的记录,加记录上的X锁,加GAP上的GAP锁,然后加主键聚簇索引上的记录X锁,然后返回;然后读取下一条,重复进行。

直至进行到第一条不满足条件的记录[11,f],此时,不需要加记录X锁,但是仍旧需要加GAP锁,

 

 

 

id上没有索引,RC级别

 

若id列上没有索引,SQL会走聚簇索引的全扫描进行过滤,由于过滤是由MySQL Server层面进行的。因此每条记录,无论是否满足条件,都会被加上X锁。

但是,为了效率考量,MySQL做了优化,对于不满足条件的记录,会在判断后放锁,最终持有的,是满足条件的记录上的锁,但是不满足条件的记录上的加锁/放锁动作不会省略。

同时,优化也违背了2PL的约束(同时加锁同时放锁)

 

 

 

id上没有索引,RR隔离级别

聚簇索引上的所有记录,都被加上了X锁。其次,聚簇索引每条记录间的间隙(GAP),也同时被加上了GAP锁。

MySQL是做了相关的优化的,就是所谓的semi-consistent read。semi-consistent read开启的情况下,对于不满足查询条件的记录,MySQL会提前放锁,同时也不会添加Gap锁。

 

实例:
delete from t1 where pubtime>1 and pubtime<20 and userid="hdc" and comment is not null

 

在RR隔离级别下,针对一个复杂的SQL,首先需要提取其where条件。

Index Key确定的范围,需要加上GAP锁;Index Filter过滤条件,视MySQL版本是否支持ICP,若支持ICP(index condition pushdown ,mysql 5.6),则不满足Index Filter的记录,不加X锁,否则需要X锁;

Table Filter过滤条件,无论是否满足,都需要加X锁。

 

 

 

 

 

 

 

 

 本文来自云海天,作者:wanglifeng,转载请注明原文链接:https://www.cnblogs.com/wanglifeng717/p/15993400.html

 

 

 

 

 

 

 

 

原文地址:https://www.cnblogs.com/wanglifeng717/archive/2022/03/11/15993400.html

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