数据库死锁,是最难调试与追踪的。
场景如下:
同一个表,事务内先插入一条记录,再更新这条记录,并发时会死锁。
并且能够复现。
可以通过什么工具模拟并发事务,查看信息,解决问题呢?这是今天要分享的内容。
一、前置准备
- set session transaction isolation level repeatable read;
- set session autocommit=0;
- create table t (
- id int(20) primary key AUTO_INCREMENT,
- cell varchar(20) unique
- )engine=innodb;
- start transaction;
- insert into t(cell) values(11111111111);
- insert into t(cell) values(22222222222);
- insert into t(cell) values(33333333333);
- commit;
说明:
- 案发时,事务隔离级别RR;
- 多终端实验,需要关闭事务自动提交;
- 建表,设置PK与unique,初始化数据;
二、并发事务模拟
- Session A:
- start transaction;
- insert into t(cell)values(44444444444); [1]
- Session B:
- start transaction;
- insert into t(cell) values(55555555555); [2]
- update t set cell=123 where cell=44444444444; [3]
- update t set cell=456 where cell=55555555555; [4]
开启两个终端模拟并发事务:
- 红色SQL为事务A;
- 黑色SQL为事务B;
- [1][2][3][4]为执行时序;
三、实验现象
- insert into t(cell)values(44444444444); [1]
事务A插入数据,***执行
结果:插入成功
- insert into t(cell) values(55555555555); [2]
事务B插入数据,第二执行
结果:插入成果
- update t set cell=123 where cell=44444444444; [3]
事务A修改[1]中插入的数据,第三执行
结果:阻塞,等待执行结果
画外音:修改一条自己插入的数据,在等待什么呢?
- update t set cell=456 where cell=55555555555; [4]
事务B修改[2]中插入的数据,***执行
结果:
画外音:说明事务A中阻塞的语句,确实在等事务B中的某个锁。
四、结果分析
两个事务,各自修改自己插入的数据,却产生了死锁,确实诡异。
上述实验现象的两个核心问题是:
- 语句[3]阻塞,在等待什么锁?
- 语句[4]死锁,此时事务A和事务B一定是彼此占住一把锁,请求彼此的锁,这些锁又是什么呢?
工具一:
- show engine innodb status;
执行之后,显示的内容如下(放大仔细看):
信息很多,别急,楼主娓娓道来。
***部分,关键词是:
- Transaction 1,事务3998;
- 在执行
- update t set cell=123 where cell=44444444444;
画外音:英文比较差没事,抓关键词。
画外音,InnoDB存储引擎,聚集索引与非聚集索引的实现方式,决定了锁会加在聚集索引上,详见文章:
第二部分,关键词是:
- Transaction 2,事务3999;
- 正在执行
- update t set cell=456 where cell=55555555555;
通过show engine innodb status; 能够看到很多事务与锁之间的信息,对分析问题十分有帮助,这些信息,能够解释一些问题,但仍有两个疑惑:
(1)事务1为啥想拿55555555555的锁?
画外音:这正是,事务1被阻塞的原因。
(2)事务2为啥想拿11111111111的锁?死锁的发生,说明事务1此时真占着11111111111的锁,这又是为什么呢?
画外音:***个事务占111抢555,第二个事务占555抢111,循环嵌套,才会死锁。
工具二:
- explain
为了进一步寻找原因,可以通过explain看下导致死锁语句的执行计划。
- explain update t set cell=456 where cell=55555555555;
(1) select_type:SIMPLE
这是一个简单类型的SQL语句,不含子查询或者UNION。
(2) type:index
访问类型,即找到所需数据使用的遍历方式,潜在的方式有:
- ALL(Full Table Scan):全表扫描;
- index:走索引的全表扫描;
- range:***where子句的范围索引扫描;
- ref/eq_ref:非唯一索引/唯一索引单值扫描;
- const/system:常量扫描;
- NULL:不用访问表;
上述扫描方式,ALL最慢,逐步变快,NULL最快。
怀疑点1:明明cell字段有uniq索引,为何要进行走PK索引的全表扫描呢?
(3) possible_keys:NULL
可能在哪个索引找到记录。
(4) key:PRIMARY
实际使用索引。
画外音:使用PK进行的全表扫描。
(5) ref:NULL
哪些列,或者常量用于查找索引上的值。
怀疑点2:where条件中的查询条件55555555555,本来应该作为在索引上被检索的值呀?
(6) rows:5
找到所需记录,预估需要读取的行数。
怀疑点3:明明修改的是5,为何初始化的1,2,3,以及***个事务插入的4,以及第二个事务插入的5,都要被读取呢?不应该全表扫描呀。
通过explain,基本已经可以判断:
- update t set cell=456 where cell=55555555555;
并没有和我们预想一样,走cell索引进行查询,而是走了PK索引进行了全表扫描。
再仔细一看:
- create table t (
- id int(20) primary key AUTO_INCREMENT,
- cell varchar(20) unique
- )engine=innodb;
建表的时候cell定义的是字符串类型。
而更新的时候,
- update t set cell=456 where cell=55555555555;
使用的是整数类型。
类型转换,会导致全表扫描,出现锁升级,锁住全部记录。
加上引号,再次通过explain验证一下:
- explain update t set cell= '456 ' where cell= '55555555555 ';
果然印证了猜想:
- type:range,变为了走索引的字符串比对,范围扫描;
- possible_keys:cell,通过cell索引找到了记录;
- key:cell,实际使用cell索引;
- ref:const,使用了常量' 555'进行比对;
- rows:1,预估读取行数是1;
这下全部可以解释了。
总结
就本例而言:需要注意字符串与整数之间的强制类型转换,有时候少一个引号,就会使得行锁升级为表锁。
死锁是MySQL中非常难调试的问题,常见的思路与方法有:
- 通过多终端模拟并发事务,复现死锁;
- 通过show engine innodb status; 可以查看事务与锁的信息;
- 通过explain可以查看执行计划;
思路比结论更重要,希望大家有收获。
【本文为51CTO专栏作者“58沈剑”原创稿件,转载请联系原作者】
戳这里,看该作者更多好文