记录一次MySQL死锁排查过程

Posted 2021-05-01 架构头条

背景  

以前接触到的数据库死锁，都是批量更新时加锁顺序不一致而导致的死锁，但是上周却遇到了一个很难理解的死锁。借着此机会又重新学习了一下mysql的死锁知识以及常见的死锁场景。在多方调研以及和同事们的讨论下终于发现了这个死锁问题的成因，收获颇多。

虽然后端程序员不需要像DBA一样深入地去分析与锁相关的源码，但是如果我们能够掌握基本的死锁排查方法，对日常开发还是大有裨益的。

PS：本文不会介绍死锁的基本知识，MySQL的加锁原理可以参考本文的参考资料提供的链接。

死锁起因  

先介绍一下数据库和表情况，因为涉及到公司内部真实的数据，所以以下都做了模拟，不会影响具体的分析。

我们采用的是5.5版本的MySQL数据库，事务隔离级别是默认的RR（Repeatable-Read），采用innodb引擎。假设存在test表：

表的结构很简单，一个主键id，另一个唯一索引a。表里的数据如下：

出现死锁的操作如下：

然后我们可以通过 SHOW ENGINE INNODB STATUS; 来查看死锁日志：

分析  

阅读死锁日志  

遇到死锁，第一步就是阅读死锁日志。死锁日志通常分为两部分，上半部分说明了事务1在等待什么锁：

从日志里我们可以看到事务1当前正在执行delete from test where a = 2，该条语句正在申请索引a的X锁，所以提示lock_mode X waiting。

然后日志的下半部分说明了事务2当前持有的锁以及等待的锁：

从日志的HOLDS THE LOCKS(S)块中我们可以看到事务2持有索引a的X锁，并且是记录锁（Record Lock）。该锁是通过事务2在步骤2执行的delete语句申请的。由于是RR隔离模式下的基于唯一索引的等值查询（Where a = 2），所以会申请一个记录锁，而非next-key锁。

从日志的WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED块中我们可以看到事务2正在申请S锁，也就是共享锁。该锁是insert into test (id,a) values (10,2)语句申请的。insert语句在普通情况下是会申请排他锁，也就是X锁，但是这里出现了S锁。这是因为a字段是一个唯一索引，所以insert语句会在插入前进行一次duplicate key的检查，为了使这次检查成功，需要申请S锁防止其他事务对a字段进行修改。

那么为什么该S锁会失败呢？这是对同一个字段的锁的申请是需要排队的。S锁前面还有一个未申请成功的X锁，所以S锁必须等待，所以形成了循环等待，死锁出现了。

通过阅读死锁日志，我们可以清楚地知道两个事务形成了怎样的循环等待，再加以分析，就可以逆向推断出循环等待的成因，也就是死锁形成的原因。

死锁形成流程图  

为了让大家更好地理解死锁形成的原因，我们再通过表格的形式阐述死锁形成的流程：

拓展   

在排查死锁的过程中，有个同事还发现了上述场景会产生另一种死锁，该场景无法通过手工复现，只有高并发场景下才有可能复现。

该死锁对应的日志这里就不贴出了，与上一个死锁的核心差别是事务2等待的锁从S锁换成了X锁，也就是lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting。我们还是通过表格来详细说明该死锁产生的流程：

总结  

排查死锁时，首先需要根据死锁日志分析循环等待的场景，然后根据当前各个事务执行的SQL分析出加锁类型以及顺序，逆向推断出如何形成循环等待，这样就能找到死锁产生的原因了。

PS：上述分析都是基于经验的推断，希望其他小伙伴们能够指出当中的错误以及不足指出，谢谢！

参考资料

• 【强推】一个最不可思议的MySQL死锁分析

• 【强推】MySQL加锁处理分析

• Innodb锁系统之如何阅读死锁日志

• 源码分析insert和delete操作的加锁

• Innodb锁相关源码翻译

本文《记录一次MySQL死锁排查过程》在2017年02月19日首发于作者Young的个人博客www.kissyu.org，已获得作者授权转发。