|
|
51CTO旗下网站
|
|
移动端
创建专栏

两个小工具,MySQL死锁分析,新技能又Get!

数据库死锁,是最难调试与追踪的。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。

作者:58沈剑|2019-07-11 05:53

数据库死锁,是最难调试与追踪的。

场景如下:

数据库死锁

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。

数据库死锁

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

  1. set session transaction isolation level repeatable read; 
  2. set session autocommit=0
  3.   
  4. create table t ( 
  5. id int(20) primary key AUTO_INCREMENT, 
  6. cell varchar(20) unique 
  7. )engine=innodb
  8.   
  9. start transaction; 
  10. insert into t(cell) values(11111111111); 
  11. insert into t(cell) values(22222222222); 
  12. insert into t(cell) values(33333333333); 
  13. commit; 

说明:

  • 案发时,事务隔离级别RR;
  • 多终端实验,需要关闭事务自动提交;
  • 建表,设置PK与unique,初始化数据;

二、并发事务模拟

  1. Session A: 
  2. start transaction; 
  3. insert into t(cell)values(44444444444);  [1] 
  4.         Session B: 
  5.         start transaction; 
  6.         insert into t(cell) values(55555555555); [2] 
  7. update t set cell=123 where cell=44444444444; [3]    
  8.         update t set cell=456 where cell=55555555555; [4] 

开启两个终端模拟并发事务:

  • 红色SQL为事务A;
  • 黑色SQL为事务B;
  • [1][2][3][4]为执行时序;

三、实验现象

  1. insert into t(cell)values(44444444444);  [1] 

事务A插入数据,最先执行

结果:插入成功

  1. insert into t(cell) values(55555555555); [2] 

事务B插入数据,第二执行

结果:插入成果

  1. 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

画外音:修改一条自己插入的数据,在等待什么呢?

  1. 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:

  • 事务B死锁,事务B被回滚;
  • 事务A中,[3]语句阻塞结束,执行成功;

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:

  • 语句[3]阻塞,在等待什么锁?
  • 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:

  1. show engine innodb status; 

执行之后,显示的内容如下(放大仔细看):

信息很多,别急,楼主娓娓道来。

第一部分,关键词是:

  • Transaction 1,事务3998;
  • 在执行
    1. update t set cell=123 where cell=44444444444
  • 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:

  • Transaction 2,事务3999;
  • 正在执行
    1. update t set cell=456 where cell=55555555555
  • 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;
  • 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;
  • 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:

  1. 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。

  1. explain update t set cell=456 where cell=55555555555

(1) select_type:SIMPLE

这是一个简单类型的SQL语句,不含子查询或者UNION。

(2) 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:

  • ALL(Full Table Scan):全表扫描;
  • index:走索引的全表扫描;
  • range:命中where子句的范围索引扫描;
  • ref/eq_ref:非唯一索引/唯一索引单值扫描;
  • const/system:常量扫描;
  • 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?

(3) possible_keys:NULL

可能在哪个索引找到记录。

(4) key:PRIMARY

实际使用索引。

画外音:使用PK进行的全表扫描。

(5) 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?

(6) 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:

  1. 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:

  1. create table t ( 
  2. id int(20) primary key AUTO_INCREMENT, 
  3. cell varchar(20) unique 
  4. )engine=innodb

建表的时候cell定义的是字符串类型。

而更新的时候,

  1. 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:

  1. explain update t set cell'456 ' where cell'55555555555 '

果然印证了猜想:

  • type:range,变为了走索引的字符串比对,范围扫描;
  • possible_keys:cell,通过cell索引找到了记录;
  • key:cell,实际使用cell索引;
  • ref:const,使用了常量' 555'进行比对;
  • rows:1,预估读取行数是1;

这下全部可以解释了。

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:

  • 通过多终端模拟并发事务,复现死锁;
  • 通过show engine innodb status; 可以查看事务与锁的信息;
  • 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。

【本文为51CTO专栏作者“58沈剑”原创稿件,转载请联系原作者】

戳这里,看该作者更多好文

【编辑推荐】

  1. 科学家无法涉足的“黑暗世界”,被雪藏的军用数据等待新生
  2. 心里没点B树,怎能吃透数据库索引底层原理?
  3. 一文带你了解什么是数据挖掘
  4. 数据库允许空值(null),往往是悲剧的开始(1分钟系列)
  5. 这五种统计学概念,扫清数据科学之路“拦路虎”
【责任编辑:赵宁宁 TEL:(010)68476606】

点赞 0
分享:
大家都在看
猜你喜欢