MySQL中一条SQL的加锁分析

MySQL中一条SQL的加锁分析

 

id主键 + RC

id唯一索引 + RC

id非唯一索引 + RC

id无索引 + RC

id主键 + RR

id唯一索引 + RR

id非唯一索引 + RR

id无索引 + RR

Serializable

一条复杂的SQL

死锁原理与分析

 

SQL1：
select * from t1 where id = 10;（不加锁。因为MySQL是使用多版本并发控制的，读不加锁。）

SQL2:
delete from t1 where id = 10;（需根据多种情况进行分析）

假设t1表上有索引，执行计划一定会选择使用索引进行过滤 (索引扫描)，根据以下组合，来进行分析。

注：在前面八种组合下，也就是RC，RR隔离级别下，SQL1：select操作均不加锁，采用的是快照读，因此在下面的讨论中就忽略了，主要讨论SQL2：delete操作的加锁。

1. id主键 + RC

id是 主键，Read Committed 隔离级别，给定SQL：delete from t1 where id = 10; 只需要将主键上，id = 10的记录加上X锁即可。如下图所示：

结论：id是主键时，此SQL只需要在id=10这条记录上加X锁即可。

示例

#准备数据
mysql> create table t1 (id int,name varchar(10));

mysql> alter table t1 add primary key (id);

mysql> insert into t1 values(1,'a'),(4,'c'),(7,'b'),(10,'a'),(20,'d'),(30,'b');

mysql> select * from t1;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | a    |
|  4 | c    |
|  7 | b    |
| 10 | a    |
| 20 | d    |
| 30 | b    |
+----+------+
6 rows in set (0.00 sec)



会话1

mysql> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from t1 where id=10;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)


会话2

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from t1;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | a    |
|  4 | c    |
|  7 | b    |
| 10 | a    |
| 20 | d    |
| 30 | b    |
+----+------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> update t1 set name='a1' where id=10;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> update t1 set name='a1' where id=11;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Rows matched: 0  Changed: 0  Warnings: 0

mysql> update t1 set name='a1' where id=7;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

从示例中可以看到会话1执行的delete操作，只对id=10加了X锁。

 

2. id唯一索引 + RC

id不是主键，而是一个Unique的二级索引键值。那么在RC隔离级别下，delete from t1 where id = 10; 需要加什么锁呢？见下图：

此组合中，id是unique索引，而主键是name列。此时，加锁的情况由于组合一有所不同。由于id是unique索引，因此delete语句会选择走id列的索引进行where条件的过滤，在找到id=10的记录后，首先会将unique索引上的id=10索引记录加上X锁，同时，会根据读取到的name列，回主键索引(聚簇索引)，然后将聚簇索引上的name = ‘d’ 对应的主键索引项加X锁。

为什么聚簇索引上的记录也要加锁？试想一下，如果并发的一个SQL，是通过主键索引来更新：update t1 set id = 100 where name = 'd';此时，如果delete语句没有将主键索引上的记录加锁，那么并发的update就会感知不到delete语句的存在，违背了同一记录上的更新/删除需要串行执行的约束。

结论：若id列是unique列，其上有unique索引。那么SQL需要加两个X锁，一个对应于id unique索引上的id = 10的记录，另一把锁对应于聚簇索引上的[name=’d’,id=10]的记录。

示例

准备数据
mysql> create table t1 (id int,name varchar(10));
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

mysql> ALTER TABLE test.t1 ADD UNIQUE INDEX idx_id (id);
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> ALTER TABLE test.t1 ADD PRIMARY KEY (name);
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> insert into t1 values(1,'f'),(2,'zz'),(3,'b'),(5,'a'),(6,'c'),(10,'d');
Query OK, 6 rows affected (0.01 sec)
Records: 6  Duplicates: 0  Warnings: 0


会话1

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> delete from t1 where id=10;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)



会话2
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from t1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | f    |
|    2 | zz   |
|    3 | b    |
|    5 | a    |
|    6 | c    |
|   10 | d    |
+------+------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> update t1 set id =100 where name='d';
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> update t1 set id =100 where name='c';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update t1 set id =101 where name='a';
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

 

3. id非唯一索引 + RC

id列是一个普通索引。假设delete from t1 where id = 10; 语句，仍旧选择id列上的索引进行过滤where条件，那么此时会持有哪些锁？同样见下图：

根据此图，可以看到，首先，id列索引上，满足id = 10查询条件的记录，均已加锁。同时，这些记录对应的主键索引上的记录也都加上了锁。与组合二唯一的区别在于，组合二最多只有一个满足等值查询的记录，而组合三会将所有满足查询条件的记录都加锁。

结论：若id列上有非唯一索引，那么对应的所有满足SQL查询条件的记录，都会被加锁。同时，这些记录在主键索引上的记录，也会被加锁。

示例

准备数据
mysql> create table t1 (id int,name varchar(10));

mysql> ALTER TABLE test.t1 ADD PRIMARY KEY (name);

mysql> alter table t1 add index idx_id (id);

mysql> insert into t1 values(2,'zz'),(6,'c'),(10,'b'),(10,'d'),(11,'f'),(15,'a');


会话1

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from t1 where id=10;
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)


会话2

mysql> select * from t1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    2 | zz   |
|    6 | c    |
|   10 | b    |
|   10 | d    |
|   11 | f    |
|   15 | a    |
+------+------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update t1 set id=11 where name='b';
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> update t1 set id=11 where name='d';
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> update t1 set id=11 where name='f';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 0  Warnings: 0

mysql> update t1 set id=11 where name='c';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

 

4. id无索引 + RC

id列上没有索引，where id = 10;这个过滤条件，没法通过索引进行过滤，那么只能走全表扫描做过滤。
对应于这个组合，SQL会加什么锁？或者是换句话说，全表扫描时，会加什么锁？这个答案也有很多：有人说会在表上加X锁；有人说会将聚簇索引上，选择出来的id = 10;的记录加上X锁。那么实际情况呢？请看下图：

由于id列上没有索引，因此只能走聚簇索引，进行全部扫描。从图中可以看到，满足删除条件的记录有两条，但是，聚簇索引上所有的记录，都被加上了X锁。无论记录是否满足条件，全部被加上X锁。既不是加表锁，也不是在满足条件的记录上加行锁。

为什么不是只在满足条件的记录上加锁呢？这是由于MySQL的实现决定的。如果一个条件无法通过索引快速过滤，那么存储引擎层面就会将所有记录加锁后返回，然后由MySQL Server层进行过滤。因此也就把所有的记录，都锁上了。

注：在实际的实现中，MySQL有一些改进，在MySQL Server过滤条件，发现不满足后，会调用unlock_row方法，把不满足条件的记录放锁 (违背了2PL的约束)。这样做，保证了最后只会持有满足条件记录上的锁，但是每条记录的加锁操作还是不能省略的。

结论：若id列上没有索引，SQL会走聚簇索引的全扫描进行过滤，由于过滤是由MySQL Server层面进行的。因此每条记录，无论是否满足条件，都会被加上X锁。但是，为了效率考量，MySQL做了优化，对于不满足条件的记录，会在判断后放锁，最终持有的，是满足条件的记录上的锁，但是不满足条件的记录上的加锁/放锁动作不会省略。同时，优化也违背了2PL的约束。

示例

准备数据
mysql> create table t1 (id int,name varchar(10));

mysql> ALTER TABLE test.t1 ADD PRIMARY KEY (name);

mysql> insert into t1 values(5,'a'),(3,'b'),(10,'d'),(2,'f'),(10,'g'),(9,'zz');


会话1
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from t1 where id=10;
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)


会话2
mysql> select * from t1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    5 | a    |
|    3 | b    |
|   10 | d    |
|    2 | f    |
|   10 | g    |
|    9 | zz   |
+------+------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update t1 set id=6 where name='a';
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update t1 set id=6 where name='b';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update t1 set id=6 where name='d';
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> update t1 set id=6 where name='f';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update t1 set id=6 where name='g';
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> update t1 set id=6 where name='zz';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update t1 set id=6 where name='zzf';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Rows matched: 0  Changed: 0  Warnings: 0


实验结果与推倒的结论不一致，

实验结果看出只锁住了id=10的两行。

 

5. id主键 + RR

id列是主键列，Repeatable Read隔离级别，针对delete from t1 where id = 10; 这条SQL，加锁与组合一："id主键 + RC"一致。

示例：

mysql> create table t1 (id int,name varchar(10));

mysql> alter table t1 add primary key (id);

mysql> insert into t1 values(1,'a'),(4,'c'),(7,'b'),(10,'a'),(20,'d'),(30,'b');

mysql> select * from t1;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | a    |
|  4 | c    |
|  7 | b    |
| 10 | a    |
| 20 | d    |
| 30 | b    |
+----+------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)


会话1

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> delete from t1 where id=10;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)



会话2

mysql> select * from t1;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | a    |
|  4 | c    |
|  7 | b    |
| 10 | a    |
| 20 | d    |
| 30 | b    |
+----+------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> update t1 set name='a1' where id=10;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> update t1 set name='a1' where id=11;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Rows matched: 0  Changed: 0  Warnings: 0

mysql> update t1 set name='a1' where id=7;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

 

6. id唯一索引 + RR

id唯一索引 + RR的加锁与id唯一索引，RC一致。两个X锁，id唯一索引满足条件的记录上一个，对应的聚簇索引上的记录一个。

示例：

准备数据
mysql> create table t1 (id int,name varchar(10));

mysql> ALTER TABLE test.t1 ADD UNIQUE INDEX idx_id (id);

mysql> ALTER TABLE test.t1 ADD PRIMARY KEY (name);

mysql> insert into t1 values(1,'f'),(2,'zz'),(3,'b'),(5,'a'),(6,'c'),(10,'d');


会话1

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from t1 where id=10;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)


会话2

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from t1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | f    |
|    2 | zz   |
|    3 | b    |
|    5 | a    |
|    6 | c    |
|   10 | d    |
+------+------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> update t1 set id =100 where name='d';
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> update t1 set id =100 where name='c';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update t1 set id =101 where name='a';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

 

7. id非唯一索引 + RR

在Repeatable Read隔离级别，id上有一个非唯一索引，执行delete from t1 where id = 10; 假设选择id列上的索引进行条件过滤，最后的加锁行为，是怎么样的呢？同样看下面这幅图：

此图，相对于组合三：[id列上非唯一锁，Read Committed]看似相同，其实却有很大的区别。最大的区别在于，这幅图中多了一个GAP锁，而且GAP锁看起来也不是加在记录上的，倒像是加载两条记录之间的位置，GAP锁有何用？

其实这个多出来的GAP锁，就是RR隔离级别，相对于RC隔离级别，不会出现幻读的关键。确实，GAP锁锁住的位置，也不是记录本身，而是两条记录之间的GAP。所谓幻读，就是同一个事务，连续做两次当前读 (例如：select * from t1 where id = 10 for update;)，那么这两次当前读返回的是完全相同的记录 (记录数量一致，记录本身也一致)，第二次的当前读，不会比第一次返回更多的记录 (幻象)。

如何保证两次当前读返回一致的记录，那就需要在第一次当前读与第二次当前读之间，其他的事务不会插入新的满足条件的记录并提交。为了实现这个功能，GAP锁应运而生。

如图中所示，有哪些位置可以插入新的满足条件的项 (id = 10)，考虑到B+树索引的有序性，满足条件的项一定是连续存放的。记录[6,c]之前，不会插入id=10的记录；[6,c]与[10,b]间可以插入[10, aa]；[10,b]与[10,d]间，可以插入新的[10,bb],[10,c]等；[10,d]与[11,f]间可以插入满足条件的[10,e],[10,z]等；而[11,f]之后也不会插入满足条件的记录。因此，为了保证[6,c]与[10,b]间，[10,b]与[10,d]间，[10,d]与[11,f]不会插入新的满足条件的记录，MySQL选择了用GAP锁，将这三个GAP给锁起来。

Insert操作，如insert [10,aa]，首先会定位到[6,c]与[10,b]间，然后在插入前，会检查这个GAP是否已经被锁上，如果被锁上，则Insert不能插入记录。因此，通过第一遍的当前读，不仅将满足条件的记录锁上 (X锁)，与组合三类似。同时还是增加3把GAP锁，将可能插入满足条件记录的3个GAP给锁上，保证后续的Insert不能插入新的id=10的记录，也就杜绝了同一事务的第二次当前读，出现幻象的情况。

既然防止幻读，需要靠GAP锁的保护，为什么组合五、组合六，也是RR隔离级别，却不需要加GAP锁呢？

GAP锁的目的，是为了防止同一事务的两次当前读，出现幻读的情况。而组合五，id是主键；组合六，id是unique键，都能够保证唯一性。一个等值查询，最多只能返回一条记录，而且新的相同取值的记录，一定不会在新插入进来，因此也就避免了GAP锁的使用。

其实，针对此问题，还有一个更深入的问题：如果组合五、组合六下，针对SQL：select * from t1 where id = 10 for update; 第一次查询，没有找到满足查询条件的记录，那么GAP锁是否还能够省略？

结论：Repeatable Read隔离级别下，id列上有一个非唯一索引，对应SQL：delete from t1 where id = 10; 首先，通过id索引定位到第一条满足查询条件的记录，加记录上的X锁，加GAP上的GAP锁，然后加主键聚簇索引上的记录X锁，然后返回；然后读取下一条，重复进行。直至进行到第一条不满足条件的记录[11,f]，此时，不需要加记录X锁，但是仍旧需要加GAP锁，最后返回结束。

示例

准备数据
mysql> create table t1 (id int,name varchar(10));

mysql> ALTER TABLE test.t1 ADD PRIMARY KEY (name);

mysql> alter table t1 add index idx_id (id);

mysql> insert into t1 values(2,'zz'),(6,'c'),(10,'b'),(10,'d'),(11,'f'),(15,'a');


会话1

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from t1 where id=10;
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)


会话2

mysql> select * from t1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    2 | zz   |
|    6 | c    |
|   10 | b    |
|   10 | d    |
|   11 | f    |
|   15 | a    |
+------+------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into t1 values(6,'aa');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t1 values(6,'bb');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into t1 values(6,'cc');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> insert into t1 values(7,'cc');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> insert into t1 values(8,'cc');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> insert into t1 values(9,'cc');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> insert into t1 values(10,'cc');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> insert into t1 values(11,'cc');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> insert into t1 values(11,'ff');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t1 values(11,'g');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

 

8. id无索引 + RR

Repeatable Read隔离级别下，id列上没有索引。此时SQL：delete from t1 where id = 10; 只能进行全表扫描。最终的加锁情况，如下图所示：

如图，这是一个很恐怖的现象。首先，聚簇索引上的所有记录，都被加上了X锁。其次，聚簇索引每条记录间的间隙(GAP)，也同时被加上了GAP锁。这个示例表，只有6条记录，一共需要6个记录锁，7个GAP锁。试想，如果表上有1000万条记录呢？

在这种情况下，这个表上，除了不加锁的快照度，其他任何加锁的并发SQL，均不能执行，不能更新，不能删除，不能插入，全表被锁死。

当然，跟id无索引, Read Committed类似，这个情况下，MySQL也做了一些优化，就是所谓的semi-consistent read。

semi-consistent read开启的情况下，对于不满足查询条件的记录，MySQL会提前放锁。

针对上面的这个用例，就是除了记录[d,10]，[g,10]之外，所有的记录锁都会被释放，同时不加GAP锁。

semi-consistent read如何触发：1)read committed隔离级别；2)Repeatable Read隔离级别，同时设置了 innodb_locks_unsafe_for_binlog 参数。
更详细的关于semi-consistent read的介绍，可参考博客：MySQL+InnoDB semi-consitent read原理及实现分析 。

结论：在Repeatable Read隔离级别下，如果进行全表扫描的当前读，那么会锁上表中的所有记录，同时会锁上聚簇索引内的所有GAP，杜绝所有的并发 更新/删除/插入 操作。当然，也可以通过触发semi-consistent read，来缓解加锁开销与并发影响，但是semi-consistent read本身也会带来其他问题，不建议使用。

示例

准备数据
mysql> create table t1 (id int,name varchar(10));

mysql> ALTER TABLE test.t1 ADD PRIMARY KEY (name);

mysql> insert into t1 values(5,'a'),(3,'b'),(10,'d'),(2,'f'),(10,'g'),(9,'zz');


会话1
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from t1 where id=10;
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)


会话2
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from t1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    5 | a    |
|    3 | b    |
|   10 | d    |
|    2 | f    |
|   10 | g    |
|    9 | zz   |
+------+------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into t1 values(1,'j');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> insert into t1 values(2,'j');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> insert into t1 values(100,'j');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

 

9. Serializable

Serializable隔离级别。对于SQL2：delete from t1 where id = 10; 来说，Serializable隔离级别与Repeatable Read隔离级别完全一致，因此不做介绍。

Serializable隔离级别，影响的是SQL1：select * from t1 where id = 10; 这条SQL，在RC，RR隔离级别下，都是快照读，不加锁。但是在Serializable隔离级别，SQL1会加读锁，也就是说快照读不复存在，MVCC并发控制降级为Lock-Based CC。

结论：在MySQL/InnoDB中，所谓的读不加锁，并不适用于所有的情况，而是隔离级别相关的。Serializable隔离级别，读不加锁就不再成立，所有的读操作，都是当前读。

10. 一条复杂的SQL

再来看一个稍微复杂点的SQL，用于说明MySQL加锁的另外一个逻辑。SQL用例如下：

如图中的SQL，会加什么锁？假定在Repeatable Read隔离级别下 ，同时，假设SQL走的是idx_t1_pu索引。

在详细分析这条SQL的加锁情况前，还需要有一个知识储备，那就是一个SQL中的where条件如何拆分？具体的介绍，建议阅读文章：SQL中的where条件，在数据库中提取与应用浅析 。分析结果：

  • Index key：pubtime > 1 and puptime < 20。此条件，用于确定SQL在idx_t1_pu索引上的查询范围。

  • Index Filter：userid = 'hdc' 。此条件，可以在idx_t1_pu索引上进行过滤，但不属于Index Key。

  • Table Filter：comment is not NULL。此条件，在idx_t1_pu索引上无法过滤，只能在聚簇索引上过滤。

在分析出SQL where条件的构成之后，再来看看这条SQL的加锁情况 (RR隔离级别)，如下图所示：

从图中可以看出，在Repeatable Read隔离级别下，由Index Key所确定的范围，被加上了GAP锁；Index Filter锁给定的条件 (userid = ‘hdc’)何时过滤，视MySQL的版本而定，在MySQL 5.6版本之前，不支持Index Condition Pushdown(ICP)，因此Index Filter在MySQL Server层过滤，在5.6后支持了Index Condition Pushdown，则在index上过滤。若不支持ICP，不满足Index Filter的记录，也需要加上记录X锁，若支持ICP，则不满足Index Filter的记录，无需加记录X锁 (图中，用红色箭头标出的X锁，是否要加，视是否支持ICP而定)；而Table Filter对应的过滤条件，则在聚簇索引中读取后，在MySQL Server层面过滤，因此聚簇索引上也需要X锁。最后，选取出了一条满足条件的记录[8,hdc,d,5,good]，但是加锁的数量，要远远大于满足条件的记录数量。

结论：在Repeatable Read隔离级别下，针对一个复杂的SQL，首先需要提取其where条件。Index Key确定的范围，需要加上GAP锁；Index Filter过滤条件，视MySQL版本是否支持ICP，若支持ICP，则不满足Index Filter的记录，不加X锁，否则需要X锁；Table Filter过滤条件，无论是否满足，都需要加X锁。

示例：

准备数据
mysql> create table t1(id int,userid varchar(10),blogid varchar(10),pubtime int,comment varchar(10));
mysql> alter table t1 add index idx_t1_pu (pubtime,userid);
mysql> alter table t1 add primary key (id);

mysql> insert into t1 values(1,'hdc','a',10,null),(4,'yyy','b',3,null),(6,'hdc','c',100,null),(8,'hdc','d',5,'good'),(10,'hdc','e',1,null),(100,'bbb','f',20,null);

mysql> select * from t1;
+-----+--------+--------+---------+---------+
| id  | userid | blogid | pubtime | comment |
+-----+--------+--------+---------+---------+
|   1 | hdc    | a      |      10 | NULL    |
|   4 | yyy    | b      |       3 | NULL    |
|   6 | hdc    | c      |     100 | NULL    |
|   8 | hdc    | d      |       5 | good    |
|  10 | hdc    | e      |       1 | NULL    |
| 100 | bbb    | f      |      20 | NULL    |
+-----+--------+--------+---------+---------+
6 rows in set (0.00 sec)


会话1

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)


mysql>  select * from t1 force index (idx_t1_pu) where pubtime > 1 and pubtime < 20 and userid = 'hdc' and comment is not null for update;
+----+--------+--------+---------+---------+
| id | userid | blogid | pubtime | comment |
+----+--------+--------+---------+---------+
|  8 | hdc    | d      |       5 | good    |
+----+--------+--------+---------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

会话2
mysql> delete from t1 where pubtime > 1 and pubtime < 20 and userid = 'hdc' and comment is not null;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> delete from t1 where pubtime=1;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> delete from t1 where pubtime=3;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> delete from t1 where pubtime=5;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> delete from t1 where pubtime=10;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> delete from t1 where pubtime=20;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> delete from t1 where pubtime=100;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

 

11. 死锁原理与分析

下面，来看看两个死锁的例子

两个Session的两条SQL产生死锁

每个事务执行两条SQL，分别持有了一把锁，然后加另一把锁，产生死锁。

示例

 create table t1 (id int,name varchar(10));
 alter table t1 add primary key (id);
 alter table t1 add index idx_name (name);
 insert into t1 values(1,'aaa'),(2,'ccc'),(3,'aaa'),(4,'bbb'),(5,'ccc'),(6,'zzz');


会话1

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select * from t1 where id=1 for update;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | aaa  |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> update t1 set name='qqq' where id=5;
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction


会话2
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from t1 where id=5;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> delete from t1 where id=1;
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)



error日志

2018-09-07T08:55:27.931528Z 17 [Note] InnoDB: *** WE ROLL BACK TRANSACTION (1)

2018-09-07T08:59:43.321054Z 17 [Note] InnoDB: Transactions deadlock detected, dumping detailed information.
2018-09-07T08:59:43.321129Z 17 [Note] InnoDB: 
*** (1) TRANSACTION:

TRANSACTION 448141, ACTIVE 32 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s)
MySQL thread id 16, OS thread handle 139708911650560, query id 238 localhost root updating
update t1 set name='qqq' where id=5
2018-09-07T08:59:43.321178Z 17 [Note] InnoDB: *** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:

RECORD LOCKS space id 574 page no 3 n bits 80 index PRIMARY of table `test`.`t1` trx id 448141 lock_mode X locks rec but not gap waiting
Record lock, heap no 6 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 80000005; asc     ;;
 1: len 6; hex 00000006d68e; asc       ;;
 2: len 7; hex 300000000606cd; asc 0      ;;
 3: len 3; hex 636363; asc ccc;;

2018-09-07T08:59:43.321659Z 17 [Note] InnoDB: *** (2) TRANSACTION:

TRANSACTION 448142, ACTIVE 17 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
3 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s), undo log entries 1
MySQL thread id 17, OS thread handle 139708912715520, query id 239 localhost root updating
delete from t1 where id=1
2018-09-07T08:59:43.321700Z 17 [Note] InnoDB: *** (2) HOLDS THE LOCK(S):

RECORD LOCKS space id 574 page no 3 n bits 80 index PRIMARY of table `test`.`t1` trx id 448142 lock_mode X locks rec but not gap
Record lock, heap no 6 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 32
 0: len 4; hex 80000005; asc     ;;
 1: len 6; hex 00000006d68e; asc       ;;
 2: len 7; hex 300000000606cd; asc 0      ;;
 3: len 3; hex 636363; asc ccc;;

2018-09-07T08:59:43.322123Z 17 [Note] InnoDB: *** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:

RECORD LOCKS space id 574 page no 3 n bits 80 index PRIMARY of table `test`.`t1` trx id 448142 lock_mode X locks rec but not gap waiting
Record lock, heap no 2 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 0
 0: len 4; hex 80000001; asc     ;;
 1: len 6; hex 00000006d663; asc      c;;
 2: len 7; hex f4000000060110; asc        ;;
 3: len 3; hex 616161; asc aaa;;

2018-09-07T08:59:43.347673Z 17 [Note] InnoDB: *** WE ROLL BACK TRANSACTION (1)

 

两个Session的一条SQL，产生死锁

虽然每个Session都只有一条语句，仍旧会产生死锁。要分析这个死锁，首先必须用到本文前面提到的MySQL加锁的规则。针对Session 1，从name索引出发，读到的[hdc, 1]，[hdc, 6]均满足条件，不仅会加name索引上的记录X锁，而且会加聚簇索引上的记录X锁，加锁顺序为先[1,hdc,100]，后[6,hdc,10]。而Session 2，从pubtime索引出发，[10,6],[100,1]均满足过滤条件，同样也会加聚簇索引上的记录X锁，加锁顺序为[6,hdc,10]，后[1,hdc,100]。发现没有，跟Session 1的加锁顺序正好相反，如果两个Session恰好都持有了第一把锁，请求加第二把锁，死锁就发生了。

结论：死锁的发生与否，并不在于事务中有多少条SQL语句，死锁的关键在于：两个(或以上)的Session加锁的顺序不一致。而使用本文上面提到的，分析MySQL每条SQL语句的加锁规则，分析出每条语句的加锁顺序，然后检查多个并发SQL间是否存在以相反的顺序加锁的情况，就可以分析出各种潜在的死锁情况，也可以分析出线上死锁发生的原因。

posted @ 2018-09-09 10:05  DB-Engineer  阅读(2023)  评论(1)  编辑  收藏  举报