MySQL 加锁处理分析

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1、概念

死锁是指两个或两个以上的事务在执行过程中，因争夺锁资源而造成的一种相互等待的现象。

具体的介绍可以参考我以前写的一篇文章：【并发编程挑战】死锁

2、死锁检测

以下文字全部摘抄整理自《MySQL技术内幕 InnoDB存储引擎 第二版》，在InnoDB存储引擎中，采用wait-for graph(等待图)的方式来进行死锁检测。

wait-for graph要求数据库保存一下两种信息：

• 锁的信息链表
• 事务等待链表

通过上述链表可以构造出一张图，而在这个图中若存在回路，就代表存在死锁，因此资源间相互发生等待。在wait-for graph中，事务为图中的节点。在图中，事务T1指向T2定义为：

• 事务T1等待事务T2所占用的资源
• 事务T1发生在事务T2后面
• 事务T2所占用的资源不会被强制剥夺

下面通过一个例子分析，当前事务与锁的状态如下图：

由图可知：

• 事务等待列表中有4个事务，在wait-for graph中对应4个节点。
• 事务t2对row1(行)占用x锁（独占锁），事务t1对row2(行)占用s锁（共享锁）
• 事务t1等待事务t2所占用的row1资源，因此在wait-for graph中有条边从节点t1指向t2。
• 事务t2等待事务t1、t4所占用的row2资源，t4对于row2占用s锁。故存在t2指向t1、t4的边。
• 同样，存在t3到t1、t2、t4的边。

最终的wait-for graph如图：

可以发现上图存在回路（t1,t2）,因此存在死锁。通常来说InnoDB存储引擎会回滚undo量最小的事务。

3、产生死锁的例子

以下死锁例子分析摘抄整理自：MySQL 加锁处理分析

• 图中的session 1与session 2,后面我会分别叫他们t1,t2。
• 事务隔离级别为默认的RR(Read Repeatable)。

3.1、死锁情况1

图中，表T1的id列为主键。
按步骤来分析：

1. t1执行查询语句，对id=1所在行加x锁。
2. t2执行删除操作，对id=5所在行加x锁。
3. t1执行更新操作，需要在id=5所在行加x锁，但是需要等待t2所占用的id=5所在行的资源释放。
4. t2执行删除操作，需要等待t1占用的id=1所在行资源的释放，产生回路，发生死锁。

3.2、死锁情况2

图中，表T2的id为主键列，name与pubtime为索引列。

3.2.1、先分析t1

• t1执行更新操作，通过索引name列等于"hdc"过滤出，满足条件的有id为1和6的行。
• 这时，不仅会在name索引上加x锁，还会再聚集索引上行1与6加上x锁。
• 聚集索引上加锁顺序为：先[1,hdc,100]，后[6,hdc,10]

3.2.2、先分析t2

• t2执行查询操作，通过索引列pubtime过滤，可以发现pubtime索引上的[10,6],[20,100],[100,1]都满足条件。
• 会在pubtime辅助索引的行[10,6],[20,100],[100,1]加上x锁，并且在(5,10],(10,20],(20,100],(100,+∞]范围上加Gap锁（间隙锁）
• 这时会在聚集索引id上加x锁，加锁先后顺序：[6,hdc,10],[100,bbb,20],[1,hdc,100]

3.2.3、死锁发生的时机

由上面的两段分析，可以发现t1与t2，对于行[1,hdc,100]与行[6,hdc,10]的加锁顺序是反的，如果t1与t2恰好都持有第一把锁，请求第二把锁，那么就会产生回路，发生死锁。

4、总结

通过上面的学习，可以发现死锁产生的关键是：多个事务的加锁顺序不一致，而且产生资源的相互等待。