記一次神奇的MySQL死鎖排查

背景

說起Mysql死鎖，之前寫過一次有關Mysql加鎖的基本介紹，對於一些基本的Mysql鎖或者死鎖都有一個簡單的認識，可以看下這篇文章為什麼開發人員需要瞭解資料庫鎖。有了上面的經驗之後，本以為對於死鎖都能手到擒來，沒想到再一個陽光明媚的下午報出了一個死鎖，但是這一次卻沒想象的那麼簡單。

問題初現

在某天下午，突然系統報警，丟擲個異常：

仔細一看好像是事務回滾異常，寫著的是因為死鎖回滾，原來是個死鎖問題，由於我對Mysql鎖還是有一定瞭解的，於是開始主動排查這個問題。

首先在資料庫中查詢Innodb Status，在Innodb Status中會記錄上一次死鎖的資訊,輸入下麵命令：

SHOW ENGINE INNODB STATUS

死鎖資訊如下,sql資訊進行了簡單處理：

------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
2019-02-22 15:10:56 0x7eec2f468700
*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 2660206487, ACTIVE 0 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 2 lock struct(s), heap size 1136, 1 row lock(s)
MySQL thread id 31261312, OS thread handle 139554322093824, query id 11624975750 10.23.134.92 erp_crm__6f73 updating
/*id:3637ba36*/UPDATE tenant_config SET
       open_card_point =  0
       where tenant_id = 123
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 1322 page no 534 n bits 960 index uidx_tenant of table `erp_crm_member_plan`.`tenant_config` trx id 2660206487 lock_mode X locks rec but not gap waiting

*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 2660206486, ACTIVE 0 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
3 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s)
MySQL thread id 31261311, OS thread handle 139552870532864, query id 11624975758 10.23.134.92 erp_crm__6f73 updating
/*id:3637ba36*/UPDATE tenant_config SET
       open_card_point =  0
       where tenant_id = 123
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 1322 page no 534 n bits 960 index uidx_tenant of table `erp_crm_member_plan`.`tenant_config` trx id 2660206486 lock mode S
*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 1322 page no 534 n bits 960 index uidx_tenant of table `erp_crm_member_plan`.`tenant_config` trx id 2660206486 lock_mode X locks rec but not gap waiting
*** WE ROLL BACK TRANSACTION (1)
------------

給大家簡單的分析解釋一下這段死鎖日誌，事務1執行Update陳述句的時候需要獲取uidx_tenant這個索引再where條件上的X鎖(行鎖)，事務2執行同樣的Update陳述句，也在uidx_tenant上面想要獲取X鎖(行鎖)，然後就出現了死鎖，回滾了事務1。當時我就很懵逼，回想了一下死鎖產生的必要條件:

1、互斥。

2、請求與保持條件。

3、不剝奪條件。

4、迴圈等待。
從日誌上來看事務1和事務2都是取爭奪同一行的行鎖，和以往的互相迴圈爭奪鎖有點不同，怎麼看都無法滿足迴圈等待條件。經過同事提醒，既然從死鎖日誌中不能進行排查，那麼就只能從業務程式碼和業務日誌從排查。這段程式碼的邏輯如下：

public int saveTenantConfig(PoiContext poiContext, TenantConfigDO tenantConfig) {
        try {
            return tenantConfigMapper.saveTenantConfig(poiContext.getTenantId(), poiContext.getPoiId(), tenantConfig);
        } catch (DuplicateKeyException e) {
            LOGGER.warn("[saveTenantConfig] 主鍵衝突，更新該記錄。context:{}, config:{}", poiContext, tenantConfig);
            return tenantConfigMapper.updateTenantConfig(poiContext.getTenantId(), tenantConfig);
        }
    }

這段程式碼的意思是儲存一個配置檔案，如果發生了唯一索引衝突那麼就會進行更新，當然這裡可能寫得不是很規範，其實可以用

insert into ... 
on duplicate key update 

也可以達到同樣的效果，但是就算用這個其實也會發生死鎖。看了程式碼之後同事又給我發了當時業務日誌,

可以看見這裡有三條同時發生的日誌，說明都發生了唯一索引衝突進入了更新的陳述句，然後發生的死鎖。到這裡答案終於稍微有點眉目了。

這個時候再看我們的表結構如下(做了簡化處理)：

CREATE TABLE `tenant_config` (
  `id` bigint(21) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `tenant_id` int(11) NOT NULL,
  `open_card_point` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uidx_tenant` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8mb4 ROW_FORMAT=COMPACT

我們的tenant_id是用來做唯一索引，我們的插入和更新的where條件都是基於唯一索引來操作的。

UPDATE tenant_config SET
       open_card_point =  0
       where tenant_id = 123

到了這裡感覺插入的時候對唯一索引加鎖有關係，接下來我們進行下一步的深入剖析。

深入剖析

上面我們說有三個事務進入update陳述句，為了簡化說明這裡我們只需要兩個事務同時進入update陳述句即可，下麵的表格展示了我們整個的發生過程：

小提示:S鎖是共享鎖，X鎖是互斥鎖。一般來說X鎖和S，X鎖都互斥，S鎖和S鎖不互斥。

我們從上面的流程中看見發生這個死鎖的關鍵需要獲取S鎖，為什麼我們再插入的時候需要獲取S鎖呢？因為我們需要檢測唯一索引？在RR隔離級別下如果要讀取那麼就是當前讀,那麼其實就需要加上S鎖。這裡發現唯一鍵已經存在，這個時候執行update就會被兩個事務的S鎖互相阻塞，從而形成上面的迴圈等待條件。

小提示: 在MVCC中，當前讀和快照讀的區別:當前讀每次需要加鎖（可以使共享鎖或者互斥鎖）獲取到最新的資料，而快照讀是讀取的是這個事務開始的時候那個快照，這個是透過undo log去進行實現的。

這個就是整個死鎖的原因，能出現這種死鎖的還有一個情況，就是同一時間來三個插入操作，其中先插入的那個事務如果最後回滾了，其餘兩個事務也會出現這種死鎖。

解決方案

這裡的核心問題是需要把S鎖給幹掉，這裡有三個可供參考的解決方案:

• 將RR隔離級別，降低成RC隔離級別。這裡RC隔離級別會用快照讀，從而不會加S鎖。
• 再插入的時候使用select * for update,加X鎖，從而不會加S鎖。
• 可以提前加上分散式鎖，可以利用Redis,或者ZK等等，分散式鎖可以參考我的這篇文章。聊聊分散式鎖

第一種方法不太現實，畢竟隔離級別不能輕易的修改。第三種方法又比較麻煩。所以第二種方法是我們最後確定的。

總結

說了這麼多，最後做一個小小的總結吧。排查死鎖這種問題的時候有時候光看死鎖日誌有時候會解決不了問題，需要結合整個的業務日誌，程式碼以及表結構來進行分析，才能得到正確的結果。當然上面有一些資料庫鎖的基本知識如果不瞭解可以檢視我的另一篇文章為什麼開發人員需要瞭解資料庫鎖。

最後這篇文章被我收錄於JGrowing-CaseStudy篇，一個全面，優秀，由社群一起共建的Java學習路線，如果您想參與開源專案的維護，可以一起共建，github地址為：https://github.com/javagrowing/JGrowing
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