MySQL鎖等待與死鎖問題分析
前言：
在 MySQL 運(yùn)維過程中，鎖等待和死鎖問題是令各位 DBA 及開發(fā)同學(xué)非常頭痛的事。出現(xiàn)此類問題會造成業(yè)務(wù)回滾、卡頓等故障，特別是業(yè)務(wù)繁忙的系統(tǒng)，出現(xiàn)死鎖問題后影響會更嚴(yán)重。本篇文章我們一起來學(xué)習(xí)下什么是鎖等待及死鎖，出現(xiàn)此類問題又應(yīng)該如何分析處理呢？
1.了解鎖等待與死鎖
出現(xiàn)鎖等待或死鎖的原因是訪問數(shù)據(jù)庫需要加鎖，那你可能要問了，為啥要加鎖呢？原因是為了確保并發(fā)更新場景下的數(shù)據(jù)正確性，保證數(shù)據(jù)庫事務(wù)的隔離性。
試想一個(gè)場景，如果你要去圖書館借一本《高性能MySQL》，為了防止有人提前把這本書借走，你可以提前進(jìn)行預(yù)約（加鎖），這把鎖可以怎么加？
封鎖圖書館（數(shù)據(jù)庫級別的鎖）
把數(shù)據(jù)庫相關(guān)的書都鎖住（表級別的鎖）
只鎖 MySQL 相關(guān)的書（頁級別的鎖）
只鎖《高性能MySQL》這本書（行級別的鎖）
鎖的粒度越細(xì)，并發(fā)級別越高，實(shí)現(xiàn)也更復(fù)雜。
鎖等待也可稱為事務(wù)等待，后執(zhí)行的事務(wù)等待前面處理的事務(wù)釋放鎖，但是等待時(shí)間超過了 MySQL 的鎖等待時(shí)間，就會引發(fā)這個(gè)異常。等待超時(shí)后的報(bào)錯為“Lock wait timeout exceeded...”。
死鎖發(fā)生的原因是兩個(gè)事務(wù)互相等待對方釋放相同資源的鎖，從而造成的死循環(huán)。產(chǎn)生死鎖后會立即報(bào)錯“Deadlock found when trying to get lock...”。
2.現(xiàn)象復(fù)現(xiàn)及處理
下面我們以 MySQL 5.7.23 版本為例（隔離級別是 RR ），來復(fù)現(xiàn)下上述兩種異常現(xiàn)象。
mysql> show create table test_tb\G
*************************** 1. row ***************************
Table: test_tb
Create Table: CREATE TABLE `test_tb` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`col1` varchar(50) NOT NULL DEFAULT '',
`col2` int(11) NOT NULL DEFAULT '1',
`col3` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '',
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_col1` (`col1`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from test_tb;
+----+------+------+------+
| id | col1 | col2 | col3 |
+----+------+------+------+
| 1 | fdg | 1 | abc |
| 2 | a | 2 | fg |
| 3 | ghrv | 2 | rhdv |
+----+------+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)
# 事務(wù)一首先執(zhí)行
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test_tb where col1 = 'a' for update;
+----+------+------+------+
| id | col1 | col2 | col3 |
+----+------+------+------+
| 2 | a | 2 | fg |
+----+------+------+------+
1 row in set (0.00 sec)
# 事務(wù)二然后執(zhí)行
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> update test_tb set col2 = 1 where col1 = 'a';
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction出現(xiàn)上種異常的原因是事務(wù)二在等待事務(wù)一的行鎖，但事務(wù)一一直沒提交，等待超時(shí)而報(bào)錯。InnoDB 行鎖等待超時(shí)時(shí)間由 innodb_lock_wait_timeout 參數(shù)控制，此參數(shù)默認(rèn)值為 50 ，單位為秒，即默認(rèn)情況下，事務(wù)二會等待 50s ，若仍拿不到行鎖則會報(bào)等待超時(shí)異常并回滾此條語句。
對于 5.7 版本，出現(xiàn)鎖等待時(shí)，我們可以查看 information_schema 中的幾張系統(tǒng)表來查詢事務(wù)狀態(tài)。
innodb_trx 當(dāng)前運(yùn)行的所有事務(wù)。
innodb_locks 當(dāng)前出現(xiàn)的鎖。
innodb_lock_waits 鎖等待的對應(yīng)關(guān)系
# 鎖等待發(fā)生時(shí) 查看innodb_trx表可以看到所有事務(wù)
# trx_state值為LOCK WAIT 則代表該事務(wù)處于等待狀態(tài)
mysql> select * from information_schema.innodb_trx\G
*************************** 1. row ***************************
trx_id: 38511
trx_state: LOCK WAIT
trx_started: 2021-03-24 17:20:43
trx_requested_lock_id: 38511:156:4:2
trx_wait_started: 2021-03-24 17:20:43
trx_weight: 2
trx_mysql_thread_id: 1668447
trx_query: update test_tb set col2 = 1 where col1 = 'a'
trx_operation_state: starting index read
trx_tables_in_use: 1
trx_tables_locked: 1
trx_lock_structs: 2
trx_lock_memory_bytes: 1136
trx_rows_locked: 1
trx_rows_modified: 0
trx_concurrency_tickets: 0
trx_isolation_level: REPEATABLE READ
trx_unique_checks: 1
trx_foreign_key_checks: 1
trx_last_foreign_key_error: NULL
trx_adaptive_hash_latched: 0
trx_adaptive_hash_timeout: 0
trx_is_read_only: 0
trx_autocommit_non_locking: 0
*************************** 2. row ***************************
trx_id: 38510
trx_state: RUNNING
trx_started: 2021-03-24 17:18:54
trx_requested_lock_id: NULL
trx_wait_started: NULL
trx_weight: 4
trx_mysql_thread_id: 1667530
trx_query: NULL
trx_operation_state: NULL
trx_tables_in_use: 0
trx_tables_locked: 1
trx_lock_structs: 4
trx_lock_memory_bytes: 1136
trx_rows_locked: 3
trx_rows_modified: 0
trx_concurrency_tickets: 0
trx_isolation_level: REPEATABLE READ
trx_unique_checks: 1
trx_foreign_key_checks: 1
trx_last_foreign_key_error: NULL
trx_adaptive_hash_latched: 0
trx_adaptive_hash_timeout: 0
trx_is_read_only: 0
trx_autocommit_non_locking: 0
2 rows in set (0.00 sec)
# innodb_trx 字段值含義
trx_id：事務(wù)ID。
trx_state：事務(wù)狀態(tài)，有以下幾種狀態(tài)：RUNNING、LOCK WAIT、ROLLING BACK 和 COMMITTING。
trx_started：事務(wù)開始時(shí)間。
trx_requested_lock_id：事務(wù)當(dāng)前正在等待鎖的標(biāo)識，可以和 INNODB_LOCKS 表 JOIN 以得到更多詳細(xì)信息。
trx_wait_started：事務(wù)開始等待的時(shí)間。
trx_weight：事務(wù)的權(quán)重。
trx_mysql_thread_id：事務(wù)線程 ID，可以和 PROCESSLIST 表 JOIN。
trx_query：事務(wù)正在執(zhí)行的 SQL 語句。
trx_operation_state：事務(wù)當(dāng)前操作狀態(tài)。
trx_tables_in_use：當(dāng)前事務(wù)執(zhí)行的 SQL 中使用的表的個(gè)數(shù)。
trx_tables_locked：當(dāng)前執(zhí)行 SQL 的行鎖數(shù)量。
trx_lock_structs：事務(wù)保留的鎖數(shù)量。
trx_isolation_level：當(dāng)前事務(wù)的隔離級別。
# sys.innodb_lock_waits 視圖也可看到事務(wù)等待狀況，且給出了殺鏈接的SQL
mysql> select * from sys.innodb_lock_waits\G
*************************** 1. row ***************************
wait_started: 2021-03-24 17:20:43
wait_age: 00:00:22
wait_age_secs: 22
locked_table: `testdb`.`test_tb`
locked_index: idx_col1
locked_type: RECORD
waiting_trx_id: 38511
waiting_trx_started: 2021-03-24 17:20:43
waiting_trx_age: 00:00:22
waiting_trx_rows_locked: 1
waiting_trx_rows_modified: 0
waiting_pid: 1668447
waiting_query: update test_tb set col2 = 1 where col1 = 'a'
waiting_lock_id: 38511:156:4:2
waiting_lock_mode: X
blocking_trx_id: 38510
blocking_pid: 1667530
blocking_query: NULL
blocking_lock_id: 38510:156:4:2
blocking_lock_mode: X
blocking_trx_started: 2021-03-24 17:18:54
blocking_trx_age: 00:02:11
blocking_trx_rows_locked: 3
blocking_trx_rows_modified: 0
sql_kill_blocking_query: KILL QUERY 1667530
sql_kill_blocking_connection: KILL 1667530sys.innodb_lock_waits 視圖整合了事務(wù)等待狀況，同時(shí)給出殺掉堵塞源端的 kill 語句。不過是否要?dú)⒌翩溄舆€是需要綜合考慮的。
死鎖與鎖等待稍有不同，我們同樣也來簡單復(fù)現(xiàn)下死鎖現(xiàn)象。
# 開啟兩個(gè)事務(wù)
# 事務(wù)一執(zhí)行
mysql> update test_tb set col2 = 1 where col1 = 'a';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
# 事務(wù)二執(zhí)行
mysql> update test_tb set col2 = 1 where id = 3;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
# 回到事務(wù)一執(zhí)行 回車后 此條語句處于鎖等待狀態(tài)
mysql> update test_tb set col1 = 'abcd' where id = 3;
Query OK, 1 row affected (5.71 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
# 回到事務(wù)二再執(zhí)行 此時(shí)二者相互等待發(fā)生死鎖
mysql> update test_tb set col3 = 'gddx' where col1 = 'a';
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction發(fā)生死鎖后會選擇一個(gè)事務(wù)進(jìn)行回滾，想查明死鎖原因，可以執(zhí)行 show engine innodb status 來查看死鎖日志，根據(jù)死鎖日志，結(jié)合業(yè)務(wù)邏輯來進(jìn)一步定位死鎖原因。
在實(shí)際應(yīng)用中，我們要盡量避免死鎖現(xiàn)象的發(fā)生，可以從以下幾個(gè)方面入手：
事務(wù)盡可能小，不要將復(fù)雜邏輯放進(jìn)一個(gè)事務(wù)里。
涉及多行記錄時(shí)，約定不同事務(wù)以相同順序訪問。
業(yè)務(wù)中要及時(shí)提交或者回滾事務(wù)，可減少死鎖產(chǎn)生的概率。
表要有合適的索引。
可嘗試將隔離級別改為 RC 。
總結(jié)：
本篇文章簡單介紹了鎖等待及死鎖發(fā)生的原因，其實(shí)真實(shí)業(yè)務(wù)中發(fā)生死鎖還是很難分析的，需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累。本篇文章只是面向初學(xué)者，希望各位對死鎖能夠有個(gè)初印象。
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