MySQL间隙锁死锁问题场景还原

2023-04-2714:50:17数据库教程Comments1,572 views字数 4401阅读模式

MySQL间隙锁死锁问题场景还原文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

一、场景还原

当时同事A在线上代码中使用了Mybatis-plus的如下方法文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

saveOrUpdate(T, com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.Wrapper<T>)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

该方法先执行了update操作,如果更新到就不再执行后续操作,如果没有更新到,才进行主键查询,查询到了就修改,未查询到就新增。具体方法如下文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

/**
* <p>
* 根据updateWrapper尝试更新,否继续执行saveOrUpdate(T)方法
* 此次修改主要是减少了此项业务代码的代码量(存在性验证之后的saveOrUpdate操作)
* </p>
*
* @param entity 实体对象
*/
default boolean saveOrUpdate(T entity, Wrapper<T> updateWrapper) {
return update(entity, updateWrapper) || saveOrUpdate(entity);
}文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

那么这个方法的做法,为什么会导致间隙锁死锁呢?咱们一起来分析并还原间隙锁死锁的场景。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

二、什么是间隙锁

间隙锁是MySQL行锁的一种,与行锁不同的是间隙锁可能锁定的是一行数据,也可能锁住一个间隙。锁定规则如下:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

  • 当修改的数据存在时,间隙锁只会锁定当前行。
  • 当修改的数据不存在时,间隙锁会向左找第一个比当前索引值小的值,向右找第一个比当前索引值大 的值(没有则为正无穷),将此区间锁住,从而阻止其他事务在此区间插入数据。

三、间隙锁的作用

与行锁(例如乐观锁高级实现,MVCC)组合成Next-key lock,在可重复读这种隔离级别下一起工作避免幻读。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

四、如何关闭间隙锁(强烈不建议关闭)

1、降低隔离级别,例如降为提交读。
2、直接修改my.cnf,将开关,innodb_locks_unsafe_for_binlog改为1,默认为0即开启文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

五、还原线上间隙锁死锁的场景

5.1 复现间隙锁死锁
5.1.1 我们先准备一个表

mysql> select * from t_gap_lock;
+----+--------+------+
| id | name   | age  |
+----+--------+------+
|  1 | 张一   |   21 |
|  5 | 李五   |   25 |
|  6 | 赵六   |   26 |
|  9 | 王九   |   29 |
| 12 | 十二   |   12 |
+----+--------+------+文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

表中的id数据咱们准备了三个间隙:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

  • 间隙一:1-5
  • 间隙二:6-9
  • 间隙三:12-正无穷
5.1.2 操作

1、此时我们开启事务一,然后执行更新id=3的数据,按照咱们的理论,id=3这个数据不存在,说明它会在1-5之间加间隙锁。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#开启事务一
begin;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#事务一在1-5之间加间隙锁
update t_gap_lock t set t.age = 23 where t.id = 3;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

2、然后我们开启事务二,然后执行更新id=7的数据,按照咱们的理论,id=7这个数据不存在,说明它会在6-9之间加间隙锁文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#开启事务二
begin;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#事务二在6-9之间加间隙锁
update t_gap_lock t set t.age = 27 where t.id = 7;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

3、那么重点来了,此时我们需要做的操作就是让事务一在6-9之间插入数据,会发现此时事务已经被阻塞,无法执行insert,因为事务二已经对该区间加了间隙锁。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#事务一在6-9之间插入数据
insert into t_gap_lock(id, name, age) values(8,'李八',28);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

4、在事务一等待锁的同时,咱们让事务二同时在1-5之间插入数据,这个时候会发现,只要事务二一执行插入。MySQL立即报了死锁,我们就会见到如下提示:`[40001][1213] Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

# 同时事务二在1-5之间插入数据
insert into t_gap_lock(id, name, age) values(3,'李三',23);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

5.1.3 整个死锁过程进行原理分析

1、首先事务一开启事务后,更新id=3的数据,此数据不存在,所以事务一会锁住1-5这个间隙,即为1-5这个间隙添加间隙锁,同理,事务二会为6-9这个间隙添加间隙锁;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

2、然后我们让事务一在6-9这个间隙插入数据,因为事务二已经加了间隙锁,所以事务一需要等待事务二释放间 隙锁才能进行插入操作,此时事务一等待事务二释放间隙锁;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

3、同理,事务二在1-5间隙插入时需要等待事务一释放间隙锁,两个事务相互等待,死锁产生。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

那么咱们此时就能大概明白最初那个Mybatis-plus的saveOrUpdate方法为什么会造成间隙锁死锁的问题,也就是线上存在两个并发事务,然后更新的时候都没有更新到,此时都在自己的间隙加了间隙锁,然后再到彼此的区间进行数据插入,此时就会造成两个事务互相等待对方的释放间隙锁,从而导致死锁。也许有同学会想,线上的数据几乎不可能刚好会存在1-5,6-9这种间隙,来给并发事务各自加锁,又刚好到彼此区间插入数据的场景,所以我们就会有接下来验证间隙锁加锁是非互斥的,再一次深度还原间隙锁死锁的场景。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

5.2 验证间隙锁加锁非互斥
5.2.1 依然以t_gap_lock为例

mysql> select * from t_gap_lock;
+----+--------+------+
| id | name   | age  |
+----+--------+------+
|  1 | 张一   |   21 |
|  5 | 李五   |   25 |
|  6 | 赵六   |   26 |
|  9 | 王九   |   29 |
| 12 | 十二   |   12 |
+----+--------+------+文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

5.2.2 操作

1、此时咱们开启事务一,然后执行更新id=13的数据,按照咱们的理论,id=13这个数据不存在,说明它会在13-正无穷(因为当前索引树上没有比13更大的值)之间加间隙锁。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#开启事务一
begin;
#事务一在13-正无穷添加间隙锁
update t_gap_lock t set t.age = 13 where t.id = 13;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

2、然后我们开启事务二,然后也执行更新id=13的数据,按照咱们的理论,事务二也会对13-正无穷之间加间隙锁文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#开启事务二
begin;
#在13-正无穷添加间隙锁
update t_gap_lock t set t.age = 13 where t.id = 13;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

3、那么重点来了,此时我们需要做的操作就是让事务一在13-正无穷之间插入数据,会发现此时事务已经被阻塞,无法执行insert,因为事务二已经对该区间加了间隙锁。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#事务一在13-正无穷中新增数据
insert into t_gap_lock(id, name, age) values (13,'十六',16);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

4、在事务一等待锁的同时,咱们让事务二同时在13-正无穷之间插入数据,这个时候会发现,只要事务二一执行插入。MySQL立即报了死锁,我们就会见到如下提示:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

[40001][1213] Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#事务二在13-正无穷中新增数据
insert into t_gap_lock(id, name, age) values (13,'十六',16);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

5、因为咱们已经用1-5以及6-9这种明显的间隙还原了间隙锁死锁,所以13-正无穷发生间隙锁死锁的原理与其无异,这里有个非常大的区别就是事务一已经在13-正无穷加了间隙锁,事务二依然可以对此间隙加间隙锁,所以我们用实际证明了间隙锁加锁是非互斥的。此时咱们回忆一下Mybatis-plus的saveOrUpdate方法,发现线上只要出现两个并发事务去修改同一条不存在的数据,就会立马出现间隙锁死锁。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

5.3 验证当修改数据存在时,间隙锁只会锁住当前行

还有一个比较重要的点就是,当修改的数据存在时,MySQL只会锁住当前行,咱们一起来分析下整个过程。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

5.3.1 依然以t_gap_lock为例

mysql> select * from t_gap_lock;
+----+--------+------+
| id | name   | age  |
+----+--------+------+
|  1 | 张一   |   21 |
|  5 | 李五   |   25 |
|  6 | 赵六   |   26 |
|  9 | 王九   |   29 |
| 12 | 十二   |   12 |
+----+--------+------+文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

5.3.2 操作

1、此时我们开启事务一,然后执行更新id=12的数据,按照咱们的理论,id=12这个数据存在,说明MySQL只会锁定id=12这一行数据。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#开启事务一
begin;
#事务一只在12上加间隙锁
update t_gap_lock t set t.age = 12 where t.id = 12;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

2、然后我们开启事务二,然后执行更新id=13的数据,按照咱们的理论,id=13这个数据不存在,说明它会在13-正无穷(因为当前索引树上没有比13更大的值)之间加间隙锁文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#开启事务二
begin;
#事务二在13-正无穷添加间隙锁
update t_gap_lock t set t.age = 13 where t.id = 13;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

3、那么重点来了,此时我们需要做的操作就是让事务一在13-正无穷之间插入数据,会发现此时事务已经被阻塞,无法执行insert,因为事务二已经对该区间加了间隙锁。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#事务一在13-正无穷中新增数据
insert into t_gap_lock(id, name, age) values (15,'十五',15);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

4、在事务一等待锁的同时,咱们让事务二在12-正无穷之间插入数据,这个时候会发现,事务二能够正常插入,说明事务二没有被间隙锁阻塞,待事务二提交或回滚后,事务一也正常提交。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

#事务二在13-正无穷中新增数据
insert into t_gap_lock(id, name, age) values (13,'十六',16);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

5、通过以上验证,MySQL在更新id=12,即数据存在时,并没有对12-正无穷添加间隙锁,而是只锁定了id=12这一行数据,从而降低锁的颗粒度以提高性能。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/sjk/37572.html

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