MySQL鎖等待與死鎖問題分析

作者： MySQL技術 2021-03-26 10:40:16

出現鎖等待或死鎖的原因是訪問數據庫需要加鎖，那你可能要問了，為啥要加鎖呢?原因是為了確保并發更新場景下的數據正確性，保證數據庫事務的隔離性。

本文轉載自微信公眾號「MySQL技術」，作者MySQL技術。轉載本文請聯系MySQL技術公眾號。

前言：

在 MySQL 運維過程中，鎖等待和死鎖問題是令各位 DBA 及開發同學非常頭痛的事。出現此類問題會造成業務回滾、卡頓等故障，特別是業務繁忙的系統，出現死鎖問題后影響會更嚴重。本篇文章我們一起來學習下什么是鎖等待及死鎖，出現此類問題又應該如何分析處理呢?

1.了解鎖等待與死鎖

試想一個場景，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，你可以提前進行預約(加鎖)，這把鎖可以怎么加?

封鎖圖書館(數據庫級別的鎖)
把數據庫相關的書都鎖住(表級別的鎖)
只鎖 MySQL 相關的書(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，并發級別越高，實現也更復雜。

鎖等待也可稱為事務等待，后執行的事務等待前面處理的事務釋放鎖，但是等待時間超過了 MySQL 的鎖等待時間，就會引發這個異常。等待超時后的報錯為“Lock wait timeout exceeded...”。

死鎖發生的原因是兩個事務互相等待對方釋放相同資源的鎖，從而造成的死循環。產生死鎖后會立即報錯“Deadlock found when trying to get lock...”。

2.現象復現及處理

下面我們以 MySQL 5.7.23 版本為例(隔離級別是 RR )，來復現下上述兩種異常現象。

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) 
 
# 事務一首先執行 
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) 
 
# 事務二然后執行 
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

出現上種異常的原因是事務二在等待事務一的行鎖，但事務一一直沒提交，等待超時而報錯。InnoDB 行鎖等待超時時間由 innodb_lock_wait_timeout 參數控制，此參數默認值為 50 ，單位為秒，即默認情況下，事務二會等待 50s ，若仍拿不到行鎖則會報等待超時異常并回滾此條語句。

對于 5.7 版本，出現鎖等待時，我們可以查看 information_schema 中的幾張系統表來查詢事務狀態。

innodb_trx 當前運行的所有事務。
innodb_locks 當前出現的鎖。
innodb_lock_waits 鎖等待的對應關系

# 鎖等待發生時 查看innodb_trx表可以看到所有事務  
# trx_state值為LOCK WAIT 則代表該事務處于等待狀態 
 
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ID。 
trx_state：事務狀態，有以下幾種狀態：RUNNING、LOCK WAIT、ROLLING BACK 和 COMMITTING。 
trx_started：事務開始時間。 
trx_requested_lock_id：事務當前正在等待鎖的標識，可以和 INNODB_LOCKS 表 JOIN 以得到更多詳細信息。 
trx_wait_started：事務開始等待的時間。 
trx_weight：事務的權重。 
trx_mysql_thread_id：事務線程 ID，可以和 PROCESSLIST 表 JOIN。 
trx_query：事務正在執行的 SQL 語句。 
trx_operation_state：事務當前操作狀態。 
trx_tables_in_use：當前事務執行的 SQL 中使用的表的個數。 
trx_tables_locked：當前執行 SQL 的行鎖數量。 
trx_lock_structs：事務保留的鎖數量。 
trx_isolation_level：當前事務的隔離級別。 
 
# sys.innodb_lock_waits 視圖也可看到事務等待狀況，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 1667530

sys.innodb_lock_waits 視圖整合了事務等待狀況，同時給出殺掉堵塞源端的 kill 語句。不過是否要殺掉鏈接還是需要綜合考慮的。

死鎖與鎖等待稍有不同，我們同樣也來簡單復現下死鎖現象。

# 開啟兩個事務 
# 事務一執行 
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 
 
# 事務二執行 
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 
 
# 回到事務一執行 回車后 此條語句處于鎖等待狀態 
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 
 
# 回到事務二再執行 此時二者相互等待發生死鎖 
mysql> update test_tb set col3 = 'gddx' where col1 = 'a'; 
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

發生死鎖后會選擇一個事務進行回滾，想查明死鎖原因，可以執行 show engine innodb status 來查看死鎖日志，根據死鎖日志，結合業務邏輯來進一步定位死鎖原因。

在實際應用中，我們要盡量避免死鎖現象的發生，可以從以下幾個方面入手：

事務盡可能小，不要講復雜邏輯放進一個事務里。
涉及多行記錄時，約定不同事務以相同順序訪問。
業務中要及時提交或者回滾事務，可減少死鎖產生的概率。
表要有合適的索引。
可嘗試將隔離級別改為 RC 。

總結：

本篇文章簡單介紹了鎖等待及死鎖發生的原因，其實真實業務中發生死鎖還是很難分析的，需要一定的經驗積累。本篇文章只是面向初學者，希望各位對死鎖能夠有個初印象。

責任編輯：武曉燕來源： MySQL技術

MySQL 鎖等待死鎖