MySQL死锁及解决方案

一、MySQL锁类型

1. MySQL常用存储引擎的锁机制

MyISAM和MEMORY采用表级锁(table-level locking)

BDB采用页面锁(page-level locking)或表级锁，默认为页面锁

InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁,默认为行级锁

2. 各种锁特点

表级锁：开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低

行级锁：开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高

页面锁：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间;会出现死锁;锁定粒度界于表锁和行锁之间,并发度一般

3. 各种锁的适用场景

表级锁更适合于以查询为主,只有少量按索引条件更新数据的应用,如Web应用

行级锁则更适合于有大量按索引条件并发更新数据,同时又有并发查询的应用,如一些在线事务处理系统。

二、 MySQL死锁产生原因

所谓死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用，它们都将无法推进下去.此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。表级锁不会产生死锁.所以解决死锁主要还是针对于最常用的InnoDB。

死锁的关键在于：两个(或以上)的Session加锁的顺序不一致。

那么对应的解决死锁问题的关键就是：让不同的session加锁有次序。

三、 MySQL死锁举例分析

案例一：

在MySQL中，行级锁并不是直接锁记录，而是锁索引。索引分为主键索引和非主键索引两种，如果一条sql语句操作了主键索引，MySQL就会锁定这条主键索引；如果一条语句操作了非主键索引，MySQL会先锁定该非主键索引，再锁定相关的主键索引。在UPDATE、DELETE操作时，MySQL不仅锁定WHERE条件扫描过的所有索引记录，而且会锁定相邻的键值，即所谓的next-key locking。

例如，一个表db.tab_test，结构如下：

id：主键；state：状态；time：时间；索引：idx_1 (state, time)

出现死锁日志如下：

***(1) TRANSACTION: TRANSACTION 0 677833455, ACTIVE 0 sec, process no 11393, OS thread id 278546 starting index readmysql tables in use 1, locked 1 LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 320 MySQL thread id 83, query id 162348740 dcnet03 dcnet Searching rows for updateupdate tab_test set state=1064,time=now() where state=1061 and time < date_sub(now(), INTERVAL 30 minute) （任务1的sql语句） ***(1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED: （任务1等待的索引记录） RECORD LOCKS space id 0 page no 849384 n bits 208 index `PRIMARY` of table `db/tab_test` trx id 0 677833455 _mode X locks rec but not gap waiting Record lock, heap no 92 PHYSICAL RECORD: n_fields 11; compact format; info bits 0 0: len 8; hex 800000000097629c; asc b ;; 1: len 6; hex 00002866eaee; asc (f ;; 2: len 7; hex 00000d40040110; asc @ ;; 3: len 8; hex 80000000000050b2; asc P ;; 4: len 8; hex 800000000000502a; asc P*;; 5: len 8; hex 8000000000005426; asc T&;; 6: len 8; hex 800012412c66d29c; asc A,f ;; 7: len 23; hex 75706c6f6164666972652e636f6d2f6 8616e642e706870; asc xxx.com/;; 8: len 8; hex 800000000000042b; asc +;; 9: len 4; hex 474bfa2b; asc GK +;; 10: len 8; hex 8000000000004e24; asc N$;; *** (2) TRANSACTION: TRANSACTION 0 677833454, ACTIVE 0 sec, process no 11397, OS thread id 344086 updating or deleting, thread declared inside InnoDB 499 mysql tables in use 1, locked 1 3 lock struct(s), heap size 320, undo log entries 1 MySQL thread id 84, query id 162348739 dcnet03 dcnet Updating update tab_test set state=1067,time=now () where id in (9921180) （任务2的sql语句） *** (2) HOLDS THE LOCK(S): （任务2已获得的锁） RECORD LOCKS space id 0 page no 849384 n bits 208 index `PRIMARY` of table `db/tab_test` trx id 0 677833454 lock_mode X locks rec but not gap Record lock, heap no 92 PHYSICAL RECORD: n_fields 11; compact format; info bits 0 0: len 8; hex 800000000097629c; asc b ;; 1: len 6; hex 00002866eaee; asc (f ;; 2: len 7; hex 00000d40040110; asc @ ;; 3: len 8; hex 80000000000050b2; asc P ;; 4: len 8; hex 800000000000502a; asc P*;; 5: len 8; hex 8000000000005426; asc T&;; 6: len 8; hex 800012412c66d29c; asc A,f ;; 7: len 23; hex 75706c6f6164666972652e636f6d2f6 8616e642e706870; asc uploadfire.com/hand.php;; 8: len 8; hex 800000000000042b; asc +;; 9: len 4; hex 474bfa2b; asc GK +;; 10: len 8; hex 8000000000004e24; asc N$;; *** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED: （任务2等待的锁） RECORD LOCKS space id 0 page no 843102 n bits 600 index `idx_1` of table `db/tab_test` trx id 0 677833454 lock_mode X locks rec but not gap waiting  Record lock, heap no 395 PHYSICAL RECORD: n_fields 3; compact format; info bits 0 0: len 8; hex 8000000000000425; asc %;; 1: len 8; hex 800012412c66d29c; asc A,f ;; 2: len 8; hex 800000000097629c; asc b ;; *** WE ROLL BACK TRANSACTION (1) （回滚了任务1，以解除死锁）

原因分析：

当“update tab_test set state=1064,time=now() where state=1061 and time < date_sub(now(), INTERVAL 30 minute)”执行时，MySQL会使用idx_1索引，因此首先锁定相关的索引记录，因为idx_1是非主键索引，为执行该语句，MySQL还会锁定主键索引。

假设“update tab_test set state=1067,time=now () where id in (9921180)”几乎同时执行时，本语句首先锁定主键索引，由于需要更新state的值，所以还需要锁定idx_1的某些索引记录。

这样第一条语句锁定了idx_1的记录，等待主键索引，而第二条语句则锁定了主键索引记录，而等待idx_1的记录，这样死锁就产生了。

解决办法

拆分第一条sql，先查出符合条件的主键值，再按照主键更新记录：

select id from tab_test where state=1061 and time < date_sub(now(), INTERVAL 30 minute); update tab_test state=1064,time=now() where id in(......); 

至此MySQL死锁问题得以解决！

案例二：

在开发中，经常会做这类的判断需求：根据字段值查询（有索引），如果不存在，则插入；否则更新。

以id为主键为例，目前还没有id=22的行 Session1:select * from t3 where id=22 for update;Empty set (0.00 sec) session2:select * from t3 where id=23  for update;Empty set (0.00 sec) Session1:insert into t3 values(22,'ac','a',now());锁等待中…… Session2:insert into t3 values(23,'bc','b',now());ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

当对存在的行进行锁的时候(主键)，mysql就只有行锁。

当对未存在的行进行锁的时候(即使条件为主键)，mysql是会锁住一段范围（有gap锁） 

锁住的范围为：

(无穷小或小于表中锁住id的最大值，无穷大或大于表中锁住id的最小值) 

如：如果表中目前有已有的id为（11 ， 12）

那么就锁住（12，无穷大）

如果表中目前已有的id为（11 ， 30）

那么就锁住（11，30）

对于这种死锁的解决办法是：

insert into t3(xx,xx) on duplicate key update `xx`='XX';

用mysql特有的语法来解决此问题。因为insert语句对于主键来说，插入的行不管有没有存在，都会只有行锁。

案例三：

 

一般的情况，两个session分别通过一个sql持有一把锁，然后互相访问对方加锁的数据产生死锁。

案例四：

 

 两个单条的sql语句涉及到的加锁数据相同，但是加锁顺序不同，导致了死锁。

四、 MySQL死锁总结

1. 死锁预防策略 

InnoDB引擎内部(或者说是所有的数据库内部)，有多种锁类型：事务锁(行锁、表锁)，Mutex(保护内部的共享变量操作)、RWLock(又称之为Latch，保护内部的页面读取与修改)。

InnoDB每个页面为16K，读取一个页面时，需要对页面加S锁，更新一个页面时，需要对页面加上X锁。任何情况下，操作一个页面，都会对页面加锁，页面锁加上之后，页面内存储的索引记录才不会被并发修改。

因此，为了修改一条记录，InnoDB内部如何处理：根据给定的查询条件，找到对应的记录所在页面；对页面加上X锁(RWLock)，然后在页面内寻找满足条件的记录；在持有页面锁的情况下，对满足条件的记录加事务锁(行锁：

根据记录是否满足查询条件，记录是否已经被删除，分别对应于上面提到的3种加锁策略之一)；

死锁预防策略：相对于事务锁，页面锁是一个短期持有的锁，而事务锁(行锁、表锁)是长期持有的锁。因此，为了防止页面锁与事务锁之间产生死锁。

InnoDB做了死锁预防的策略：持有事务锁(行锁、表锁)，可以等待获取页面锁；但反之，持有页面锁，不能等待持有事务锁。根据死锁预防策略，在持有页面锁，加行锁的时候，如果行锁需要等待。则释放页面锁，然后等待行锁。此时，行锁获取没有任何锁保护，因此加上行锁之后，记录可能已经被并发修改。

因此，此时要重新加回页面锁，重新判断记录的状态，重新在页面锁的保护下，对记录加锁。如果此时记录未被并发修改，那么第二次加锁能够很快完成，因为已经持有了相同模式的锁。

但是，如果记录已经被并发修改，那么，就有可能导致本文前面提到的死锁问题。以上的InnoDB死锁预防处理逻辑，对应的函数，是row0sel.c::row_search_for_mysql()。

感兴趣的朋友，可以跟踪调试下这个函数的处理流程，很复杂，但是集中了InnoDB的精髓。

2. 死锁产生的前提

Delete操作，针对的是唯一索引上的等值查询的删除；(范围下的删除，也会产生死锁，但是死锁的场景，跟本文分析的场景，有所不同)。

少有3个(或以上)的并发删除操作；

并发删除操作，有可能删除到同一条记录，并且保证删除的记录一定存在；

事务的隔离级别设置为Repeatable Read，同时未设置innodb_locks_unsafe_for_binlog参数(此参数默认为FALSE)；(Read Committed隔离级别，由于不会加Gap锁，不会有next key，因此也不会产生死锁)；

使用的是InnoDB存储引擎；(废话！MyISAM引擎根本就没有行锁)。