死锁-了解MySQL死锁日志 |

锁的种类&概念

Shared and Exclusive Locks

1. Shared lock: 共享锁,官方描述：permits the transaction that holds the lock to read a row
eg：select * from xx where a=1 lock in share mode
2. Exclusive Locks：排他锁： permits the transaction that holds the lock to update or delete a row
eg: select * from xx where a=1 for update

Intention Locks

1. 这个锁是加在table上的，表示要对下一个层级（记录）进行加锁  
2. Intention shared (IS）：Transaction T intends to set S locks on individual rows in table t  
3. Intention exclusive (IX):  Transaction T intends to set X locks on those rows  
4. 在数据库层看到的结果是这样的：
    TABLE LOCK table `lc_3`.`a` trx id 133588125 lock mode IX

Record Locks

1. 在数据库层看到的结果是这样的：
    RECORD LOCKS space id 281 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `lc_3`.`a` trx id 133588125 lock_mode X locks rec but not gap
2. 该锁是加在索引上的（从上面的index PRIMARY of table `lc_3`.`a` 就能看出来）
3. 记录锁可以有两种类型：lock_mode X locks rec but not gap  && lock_mode S locks rec but not gap

Gap Locks

1. 在数据库层看到的结果是这样的：
    RECORD LOCKS space id 281 page no 5 n bits 72 index idx_c of table `lc_3`.`a` trx id 133588125 lock_mode X locks gap before rec  
2. Gap锁是用来防止insert的  
3. Gap锁，中文名间隙锁，锁住的不是记录，而是范围,比如：(negative infinity, 10），(10, 11）区间，这里都是开区间哦

Next-Key Locks

1. 在数据库层看到的结果是这样的：
    RECORD LOCKS space id 281 page no 5 n bits 72 index idx_c of table `lc_3`.`a` trx id 133588125 lock_mode X
2. Next-Key Locks = Gap Locks + Record Locks 的结合, 不仅仅锁住记录，还会锁住间隙，
   比如： (negative infinity, 10】，(10, 11】区间，这些右边都是闭区间哦

Insert Intention Locks

1. 在数据库层看到的结果是这样的：
    RECORD LOCKS space id 279 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `lc_3`.`t1` trx id 133587907 lock_mode X insert intention waiting
2. Insert Intention Locks 可以理解为特殊的Gap锁的一种，用以提升并发写入的性能

AUTO-INC Locks

1. 在数据库层看到的结果是这样的：
    TABLE LOCK table xx trx id 7498948 lock mode AUTO-INC waiting
2. 属于表级别的锁  
3. 自增锁的详细情况可以之前的一篇文章:
    http://keithlan.github.io/2017/03/03/auto_increment_lock/

显示锁 vs 隐示锁

* 显示锁(explicit lock)
    显示的加锁，在show engine innoDB status 中能够看到  ，会在内存中产生对象，占用内存  
    eg: select ... for update , select ... lock in share mode   
* 隐示锁(implicit lock)
    implicit lock 是在索引中对记录逻辑的加锁，但是实际上不产生锁对象，不占用内存空间  

* 哪些语句会产生implicit lock 呢？
   eg: insert into xx values(xx)
   eg: update xx set t=t+1 where id = 1 ; 会对辅助索引加implicit lock  
* implicit lock 在什么情况下会转换成 explicit lock
  eg： 只有implicit lock 产生冲突的时候，会自动转换成explicit lock,这样做的好处就是降低锁的开销    
  eg: 比如：我插入了一条记录10，本身这个记录加上implicit lock，如果这时候有人再去更新这条10的记录，那么就会自动转换成explicit lock
* 数据库怎么知道implicit lock的存在呢？如何实现锁的转化呢？
  1. 对于聚集索引上面的记录，有db_trx_id,如果该事务id在活跃事务列表中，那么说明还没有提交，那么implicit则存在  
  2. 对于非聚集索引：由于上面没有事务id，那么可以通过上面的主键id，再通过主键id上面的事务id来判断，不过算法要非常复杂，这里不做介绍

记录锁，间隙锁，Next-key 锁和插入意向锁。这四种锁对应的死锁如下：

记录锁（LOCK_REC_NOT_GAP）: lock_mode X locks rec but not gap
间隙锁（LOCK_GAP）: lock_mode X locks gap before rec
Next-key 锁（LOCK_ORNIDARY）: lock_mode X
插入意向锁（LOCK_INSERT_INTENTION）: lock_mode X locks gap before rec insert intention

表格信息：

CREATE TABLE `t_bitfly` (
  `id` bigint(20) NOT NULL DEFAULT '0',
  `num` int(20) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `num_key` (`num`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=gbk;

表中数据：

mysql> select * from t_bitfly;
+----+------+
| id | num  |
+----+------+
|  1 |    2 |
|  3 |    5 |
|  8 |    7 |
+----+------+
3 rows in set (0.04 sec)

数据库隔离级别为：可重复读（REPEATABLE-READ）

模拟死锁场景：

session 1:                                session 2:
begin;                                    begin;
delete from t_bitfly  where num = 5 ;
                                          delete from t_bitfly where num = 7 ;
insert into t_bitfly values(7,7) ;
                                          insert into t_bitfly values(5,5) ;

结果：

insert into t_bitfly values(5,5)
> 1213 - Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
> 时间: 0.085s

查询日志：show engine innodb status ;

结果如下


=====================================
2018-08-05 21:20:27 0x7fd40c082700 INNODB MONITOR OUTPUT
=====================================
Per second averages calculated from the last 4 seconds
-----------------
BACKGROUND THREAD
-----------------
srv_master_thread loops: 251 srv_active, 0 srv_shutdown, 22663 srv_idle
srv_master_thread log flush and writes: 22905
----------
SEMAPHORES
----------
OS WAIT ARRAY INFO: reservation count 513
OS WAIT ARRAY INFO: signal count 450
RW-shared spins 0, rounds 569, OS waits 286
RW-excl spins 0, rounds 127, OS waits 1
RW-sx spins 0, rounds 0, OS waits 0
Spin rounds per wait: 569.00 RW-shared, 127.00 RW-excl, 0.00 RW-sx
------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
2018-08-05 21:15:42 0x7fd40c0b3700
*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 1095010, ACTIVE 21 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 5 lock struct(s), heap size 1136, 4 row lock(s), undo log entries 2
MySQL thread id 16, OS thread handle 140548578129664, query id 3052 183.6.50.229 root update
insert into t_bitfly values(7,7)
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 2514 page no 4 n bits 72 index num_key of table `test`.`t_bitfly` trx id 1095010 lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 80000007; asc     ;;
 1: len 8; hex 8000000000000008; asc         ;;

*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 1095015, ACTIVE 6 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
4 lock struct(s), heap size 1136, 4 row lock(s), undo log entries 2
MySQL thread id 17, OS thread handle 140548711855872, query id 3056 183.6.50.229 root update
insert into t_bitfly values(5,5)
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 2514 page no 4 n bits 72 index num_key of table `test`.`t_bitfly` trx id 1095015 lock_mode X
Record lock, heap no 1 PHYSICAL RECORD: n_fields 1; compact format; info bits 0
 0: len 8; hex 73757072656d756d; asc supremum;;

Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 80000007; asc     ;;
 1: len 8; hex 8000000000000008; asc         ;;

*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 2514 page no 4 n bits 72 index num_key of table `test`.`t_bitfly` trx id 1095015 lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 80000007; asc     ;;
 1: len 8; hex 8000000000000008; asc         ;;

省略。。。

一些注释：

LATEST DETECTED DEADLOCK：标示为最新发生的死锁；
(1) TRANSACTION：此处表示事务1开始；
MySQL thread id 16, OS thread handle 140548578129664, query id 3052 183.6.50.229 root update：此处为记录当前数据库线程id；
insert into t_bitfly values(7,7)：表示事务1在执行的sql ，不过比较悲伤的事情是show engine innodb status 是查看不到完整的事务的sql 的，通常显示当前正在等待锁的sql；
(1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED：此处表示当前事务1等待获取行锁；
(2) TRANSACTION：此处表示事务2开始；
insert into t_bitfly values(5,5)：表示事务2在执行的sql
(2) HOLDS THE LOCK(S)：此处表示当前事务2持有的行锁；
(2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED：此处表示当前事务2等待获取行锁；

根据死锁日志可以看出：

事务一在执行insert into t_bitfly values(7,7)时，拥有非聚簇索引上的next-key锁(2,5]和间隙锁(5,7)，聚簇索引上持有id=3的记录锁。插入意向锁加锁时与事务2的next-key锁冲突，等待事务2的next-key锁释放；

事务二在执行insert into t_bitfly values(5,5)时，拥有非聚簇索引上的next-key锁(5,7]和间隙锁(7,+∞)，聚簇索引上持有id=8的记录锁，插入意向锁加锁时与事务1的next-key锁冲突，等待事务1的next-key锁释放。

结合上面执行的sql来分析：

事务一执行delete from t_bitfly where num = 5 ;后，持有 Gap Locks + Record Locks 也就是 next-key锁(2,5]和间隙锁(5,7)；
事务二执行delete from t_bitfly where num = 7 ;后，获取了 Gap Locks + Record Locks 也就是 next-key锁(5,7]和间隙锁(7,+∞)；
事务一执行insert into t_bitfly values(7,7)时，持有next-key锁，插入意向锁加锁时被事务2的next-key阻止，等待事务二的next-key锁解锁；
事务二执行insert into t_bitfly values(5,5)时，持有next-key锁，插入意向锁加锁时被事务1的next-key阻止，等待事务二的next-key锁解锁；

产生死锁。

解决方案： delete from t_bitfly where num = 5 语句改成 delete from t_bitfly where id = 3,由主键删除加 + Repeatable Read,持有记录锁，插入意向锁与记录锁不冲突，可以插入。

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