两个小工具,MySQL死锁分析,新技能又Get!!!

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数据库死锁,是最难调试与追踪的。

场景如下:

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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。

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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:

(1)案发时,事务隔离级别RR;

(2)多终端实验,需要关闭事务自动提交;

(3)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:

(1)红色SQL为事务A;

(2)黑色SQL为事务B;

(3)[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,最先执行

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

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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,最后执行

结果:

(1)事务B死锁,事务B被回滚;

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(2)事务A中,[3]语句阻塞结束,执行成功;

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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:

(1)语句[3]阻塞,在等待什么锁?

(2)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;

画外音:前文《超赞,InnoDB调试死锁的方法!》就详细分享过,InnoDB死锁的分析实践。

执行之后,显示的内容如下(放大仔细看):

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信息很多,别急,楼主娓娓道来。

第一部分,关键词是:

(1)Transaction 1,事务3998;

(2)在执行

update t set cell=123 where cell=44444444444;

(3)正在等待锁释放(waiting for this lock to be granted),记录锁(record locks),主键索引上(index primary),互斥锁(lock_mode X),物理记录(physical record),asc 55555555555;

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:

1分钟了解MyISAM与InnoDB的索引差异》。

第二部分,关键词是:

(1)Transaction 2,事务3999;

(2)正在执行

update t set cell=456 where cell=55555555555;

(3)持有锁(holds the lock),记录锁(record locks),主键索引上(index primary),互斥锁(lock_mode X),物理记录(physical record),asc 55555555555;

(4)正在等待锁释放(waiting for this lock to be granted),记录锁(record locks),主键索引上(index primary),互斥锁(lock_mode X),物理记录(physical record),asc 11111111111;

(5)事务2回滚(we roll back transaction 2);

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:第一个事务占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;

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select_type:SIMPLE

这是一个简单类型的SQL语句,不含子查询或者UNION。

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:

(1)ALL(Full Table Scan):全表扫描;

(2)index:走索引的全表扫描;

(3)range:命中where子句的范围索引扫描;

(4)ref/eq_ref:非唯一索引/唯一索引单值扫描;

(5)const/system:常量扫描;

(6)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?

possible_keys:NULL

可能在哪个索引找到记录。

key:PRIMARY

实际使用索引。

画外音:使用PK进行的全表扫描。

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?

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,以及第一个事务插入的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。

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 ';

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果然印证了猜想:

(1)type:range,变为了走索引的字符串比对,范围扫描;

(2)possible_keys:cell,通过cell索引找到了记录;

(3)key:cell,实际使用cell索引;

(4)ref:const,使用了常量' 555'进行比对;

(5)rows:1,预估读取行数是1;

这下全部可以解释了。

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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:

(1)通过多终端模拟并发事务,复现死锁;

(2)通过show engine innodb status; 可以查看事务与锁的信息;

(3)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。

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