MySQL高级DBA之第六讲-死锁案例分析测试环境：
[root@node232 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS release 6.9 (Final)
[root@node232 ~]# uname -a
Linux node232 2.6.32-696.el6.x86_64 #1 SMP Tue Mar 21 19:29:05 UTC 2017 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
[root@node232 ~]# mysql -e "\s"
--------------
mysql Ver 14.14 Distrib 5.7.18, for linux-glibc2.5 (x86_64) using EditLine wrapper
Connection id: 8
Current database:
Current user: root@localhost
SSL: Not in use
Current pager: stdout
Using outfile: ''
Using delimiter: ;
Server version: 5.7.18-log MySQL Community Server (GPL)
Protocol version: 10
Connection: Localhost via UNIX socket
Server characterset: utf8mb4
Db characterset: utf8mb4
Client characterset: utf8mb4
Conn. characterset: utf8mb4
UNIX socket: /tmp/mysql.sock
Uptime: 3 hours 13 min 15 sec
Threads: 2 Questions: 68 Slow queries: 0 Opens: 113 Flush tables: 1 Open tables: 104 Queries per second avg: 0.005
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1. 预备知识
1.1 表锁和行锁
表锁
表锁是MySQL中最基本的锁策略，并且是开销最小的策略。表锁会锁定整张数据表，用户的写操作（插入/删除/更新）前，都需要获取写锁（写锁会相互阻塞）；没有写锁时，读取用户才能获取读锁（读锁不会相互阻塞）。
行锁（仅限定于InnoDB）
行级锁可以最大程度的支持并发处理（同时也带来了最大的锁开销）。行级锁只在存储引擎实现，而MySQL服务器层没有实现。服务器层完全不了解存储引擎中的具体实现。
1.2 行锁简介
行锁的模式有：读/写意向锁（IS/IX锁）,读锁（S锁），写锁（X锁）以及自增锁（AI）。
行锁根据场景的不同又可以进一步细分，依次为Next-Key Lock，Gap Lock间隙锁，Record Lock记录锁和插入意向GAP锁。不同的锁锁定的位置是不同的，比如说记录锁只锁住对应的记录，而间隙锁锁住记录和记录之间的间隔，Next-Key Lock锁住记录和记录之前的间隙。不同类型锁的锁定范围大致如下图所示。
此外，锁对应的死锁日志信息标记如下所示：
记录锁（LOCK_REC_NOT_GAP）: lock_mode X locks rec but not gap
间隙锁（LOCK_GAP）: lock_mode X locks gap before rec
Next-key锁（LOCK_ORNIDARY）: lock_mode X
插入意向锁（LOCK_INSERT_INTENTION）: lock_mode X locks gap before rec insert intention
1.3 行锁加锁示例
InnoDB是聚簇索引，也就是B+树的叶子节点存储了主键索引以及数据行；InnoDB的二级索引的叶子节点存储的则是主键值，所以通过二级索引查询数据时，需要根据查询到的主键去聚簇索引中再次进行查询。
CREATE TABLE `user` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '0',
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4
update user set age = 10 where id = 49;
update user set age = 10 where name = 'Tom';
（1）第一条SQL使用主键进行查询，则只需要在`id=49`主键上加上写锁（X锁）；
（2）第二条SQL使用二级索引查询，首先在`name='Tom'`上加写锁，然后根据获取的主键索引查询，在`id=49`主键上添加写锁。
具体如下图所示：
以上是基于单条数据讨论，针对多条数据：
update user set age = 10 where id > 49;
执行步骤：
（1）MySQL Server根据where条件读取满足条件的第一条记录，InnoDB引擎返回行记录并加锁；
（2）MySQL Server发起更新行记录的update请求，更新此记录；
（3）反复循环（1）（2）步骤，直到所有满足条件的记录均被修改。
具体如下图所示：
2.准备工作
2.1 创建数据表并初始化
create table dead_lock_test
(
id int auto_increment
primary key,
v1 int not null,
v2 int not null
);
插入三条数据：
insert into dead_lock_test (v1,v2) value (1,1);
insert into dead_lock_test (v1,v2) value (2,2);
insert into dead_lock_test (v1,v2) value (3,3);
需要注意，数据表中仅存在主键索引。此外，默认数据库引擎为InnoDB，事务隔离级别为RR（可重复读，相对于RC解决了幻读）。
2.2 开启锁监控
使用如下语句，开启MySQL锁监控：
root@localhost[test]>show variables like '%innodb_status_output%';
+----------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------+-------+
| innodb_status_output | OFF |
| innodb_status_output_locks | OFF |
+----------------------------+-------+
# 开启
set GLOBAL innodb_status_output=ON;
set GLOBAL innodb_status_output_locks=ON;
# 关闭
set GLOBAL innodb_status_output_locks=OFF;
3.场景复现
开启两个数据库客户端连接，分别执行如下SQL语句：
# session1
start transaction ;
insert into dead_lock_test (v1,v2) value (4,4);
delete from dead_lock_test where v1 = 4 and v2 = 4;
commit;
# session2
start transaction;
insert into dead_lock_test (v1,v2) value (5,5);
delete from dead_lock_test where v1 = 5 and v2 = 5;
commit;
> 不要问事务里就两条SQL，插入后删除走回滚就可以了之类的问题（我也不知道为什么这么写的）。
事务执行步骤如下表所示：
------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
2021-07-24 15:03:19 0x7f30dda1c700
*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 2129934, ACTIVE 17 sec fetching rows
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 4 lock struct(s), heap size 1136, 6 row lock(s), undo log entries 2
MySQL thread id 3, OS thread handle 139847853790976, query id 27 localhost root updating
delete from dead_lock_test where v1 = 4 and v2 = 4
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 267 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `test`.`dead_lock_test` trx id 2129934 lock_mode X waiting
Record lock, heap no 6 PHYSICAL RECORD: n_fields 5; compact format; info bits 0
0: len 4; hex 80000005; asc ;;
1: len 6; hex 000000208013; asc ;;
2: len 7; hex af000001980110; asc ;;
3: len 4; hex 80000005; asc ;;
4: len 4; hex 80000005; asc ;;
*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 2129939, ACTIVE 11 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 4, OS thread handle 139847853524736, query id 28 localhost root updating
delete from dead_lock_test where v1 = 5 and v2 = 5
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 267 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `test`.`dead_lock_test` trx id 2129939 lock_mode X locks rec but not gap
Record lock, heap no 6 PHYSICAL RECORD: n_fields 5; compact format; info bits 0
0: len 4; hex 80000005; asc ;;
1: len 6; hex 000000208013; asc ;;
2: len 7; hex af000001980110; asc ;;
3: len 4; hex 80000005; asc ;;
4: len 4; hex 80000005; asc ;;
*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 267 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `test`.`dead_lock_test` trx id 2129939 lock_mode X waiting
Record lock, heap no 2 PHYSICAL RECORD: n_fields 5; compact format; info bits 0
0: len 4; hex 80000001; asc ;;
1: len 6; hex 000000208007; asc ;;
2: len 7; hex a7000001a70110; asc ;;
3: len 4; hex 80000001; asc ;;
4: len 4; hex 80000001; asc ;;
（1）由以上注释可知，事务2129934在尝试删除时，会对表中所有记录添加记录锁。这是因为当前删除记录条件为v1 = 4 and v2 = 4，在v1与v2字段上，并未建立相应的索引。因为无法通过索引确定主键，导致MySQL Server会先尝试锁定当前dead_lock_test表中所有记录添加记录锁（可以设置参数进行优化，根据where条件逐渐解除不满足条件记录上的记录锁）。
（2）事务2129934尝试对dead_lock_test表中所有记录添加锁，发现记录（id=5）已经被事务91327添加记录锁，导致事务2129934只能等待事务2129939放弃记录锁。
由上可知：
（1）事务2129934执行删除操作时，尝试获取表中所有记录的记录锁，其中记录（id=5）的锁被事务2129939持有；
（2）事务2129939执行删除操作时，尝试获取表中所有记录的记录锁，发现记录（id=1）的锁被事务2129934持有；
（3）至此，事务2129934与事务2129939构成互相等待，死锁形成。
4 解决方案
4.1 添加索引
由上述的分析可知，删除时因为where条件无法利用索引，导致MySQL会尝试对表中所有记录加记录锁，产生死锁。
我们仅需在v1以及v2字段上建立联合索引，缩小记录冲突范围。
create index dead_lock_test_v2_v1_index on dead_lock_test (v1, v2);
| dead_lock_test | CREATE TABLE `dead_lock_test` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`v1` int(11) NOT NULL,
`v2` int(11) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `dead_lock_test_v2_v1_index` (`v1`,`v2`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=utf8mb4
> 此处没有设置唯一索引，如果多个事务根据索引查询，锁定的记录存在重叠，也容易复现死锁现象。
> 不过当前业务侧的数据插入，可保证在短暂时间范围内，不存在重叠记录，且表中存在一些重复数据，因此不使用唯一索引。
4.2 最终
表中添加索引。
再执行上面的SQL，发现不会再发生锁等待以及死锁的情况
参考文章：https://www.modb.pro/db/65723
微信视频讲解：https://mp.weixin.qq.com/s/I7QujZrzJZRs6S0KdTMoBw
