0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

在Repeatable Read的隔离级别下使用select for update可能引发的死锁问题

数据分析与开发 来源:数据分析与开发 作者:数据分析与开发 2020-09-24 15:47 次阅读

本文针对MySQL InnoDB中在Repeatable Read的隔离级别下使用select for update可能引发的死锁问题进行分析。

1. 业务案例

业务中需要对各种类型的实体进行编号,例如对于x类实体的编号可能是x201712120001,x201712120002,x201712120003类似于这样。可以观察到这类编号有两个部分组成:x+日期作为前缀,以及流水号(这里是四位的流水号)。

如果用数据库表实现一个能够分配流水号的需求,无外乎就可以建立一个类似于下面的表:

CREATETABLEnumber ( prefix VARCHAR(20) NOTNULLDEFAULT''COMMENT'前缀码', valueBIGINTNOTNULLDEFAULT0COMMENT'流水号', UNIQUEKEY uk_prefix(prefix) );

那么在业务层,根据业务规则得到编号的前缀比如x20171212,接下去就可以在代码中起事务,用select for update进行如下的控制。

@Transactional long acquire(String prefix) { SerialNumber current = dao.selectAndLock(prefix); if (current == null) { dao.insert(new Record(prefix, 1)); return1; } else { current.number++; dao.update(current); return current.number; } }

这段代码做的事情其实就是加锁筛选,有则更新,无则插入,然而在Repeatable Read的隔离级别下这段代码是有潜在死锁问题的。(另一处与事务传播行为相关的问题也会在下文提及)。

2. 分析与解决

当可以通过select for update的where条件筛出记录时,上面的代码是不会有deadlock问题的。然而当select for update中的where条件无法筛选出记录时,这时在有多个线程执行上面的acquire方法时是可能会出现死锁的。

2.1 一个简单的复现场景

下面通过一个比较简单的例子复现一下这个场景首先给表里初始化3条数据。

insertintonumberselect'bbb',2; insertintonumberselect'hhh',8; insertintonumberselect'yyy',25;

接着按照如下的时序进行操作:

session 1 session 2
begin;
begin;
select * from number where prefix='ddd' for update;
select * from number where prefix='fff' for update
insert into number select 'ddd',1
锁等待中 insert into number select 'fff',1
锁等待解除 死锁,session 2的事务被回滚

2.2 分析下这个死锁

通过查看show engine innodb status的信息,我们慢慢地观察每一步的情况:

2.2.1 session1做了select for update

------------TRANSACTIONS------------Trx id counter 238435Purge done for trx's n:o < 238430 undo n:o < 0 state: running but idleHistory list length 13LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:---TRANSACTION 281479459589696, not started0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)---TRANSACTION 281479459588792, not started0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)---TRANSACTION 238434, ACTIVE 3 sec2 lock struct(s), heap size 1136, 1 row lock(s)MySQL thread id 160, OS thread handle 123145573965824, query id 69153 localhost rootTABLE LOCK table test.number trx id 238434 lock mode IXRECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of table test.number trx id 238434 lock_mode X locks gap before recRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;

事务238434拿到了hhh前的gap锁,也就是('bbb', 'hhh')的gap锁。

2.2.2 session2做了select for update

------------TRANSACTIONS------------Trx id counter 238436Purge done for trx's n:o < 238430 undo n:o < 0 state: running but idleHistory list length 13LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:---TRANSACTION 281479459589696, not started0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)---TRANSACTION 238435, ACTIVE 3 sec2 lock struct(s), heap size 1136, 1 row lock(s)MySQL thread id 161, OS thread handle 123145573408768, query id 69155 localhost rootTABLE LOCK table test.number trx id 238435 lock mode IXRECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of table test.number trx id 238435 lock_mode X locks gap before recRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;---TRANSACTION 238434, ACTIVE 30 sec2 lock struct(s), heap size 1136, 1 row lock(s)MySQL thread id 160, OS thread handle 123145573965824, query id 69153 localhost rootTABLE LOCK table test.number trx id 238434 lock mode IXRECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of table test.number trx id 238434 lock_mode X locks gap before recRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;

事务238435也拿到了hhh前的gap锁。

截自InnoDB的lock_rec_has_to_wait方法实现,可以看到的LOCK_GAP类型的锁只要不带有插入意向标识,不必等待其它锁(表锁除外)

2.2.3 session1尝试insert

------------TRANSACTIONS------------Trx id counter 238436Purge done for trx's n:o < 238430 undo n:o < 0 state: running but idleHistory list length 13LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:---TRANSACTION 281479459589696, not started0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)---TRANSACTION 238435, ACTIVE 28 sec2 lock struct(s), heap size 1136, 1 row lock(s)MySQL thread id 161, OS thread handle 123145573408768, query id 69155 localhost rootTABLE LOCK table test.number trx id 238435 lock mode IXRECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of table test.number trx id 238435 lock_mode X locks gap before recRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;---TRANSACTION 238434, ACTIVE 55 sec insertingmysql tables in use 1, locked 1LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s)MySQL thread id 160, OS thread handle 123145573965824, query id 69157 localhost root executinginsert into number select 'ddd',1------- TRX HAS BEEN WAITING 2 SEC FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:RECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of table test.number trx id 238434 lock_mode X locks gap before rec insert intention waitingRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;

TABLE LOCK tabletest.numbertrx id 238434 lock mode IXRECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of tabletest.numbertrx id 238434 lock_mode X locks gap before recRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;RECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of tabletest.numbertrx id 238434 lock_mode X locks gap before rec insert intention waitingRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;

可以看到,这时候事务238434在尝试插入'ddd',1时,由于发现其他事务(238435)已经有这个区间的gap锁,因此innodb给事务238434上了插入意向锁,锁的模式为LOCK_X | LOCK_GAP | LOCK_INSERT_INTENTION,等待事务238435释放掉gap锁。

截取自InnoDB的lock_rec_insert_check_and_lock方法实现

2.2.4 session2尝试insert

------------------------LATEST DETECTED DEADLOCK------------------------2017-12-21 2240 0x70001028a000*** (1) TRANSACTION:TRANSACTION 238434, ACTIVE 81 sec insertingmysql tables in use 1, locked 1LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s)MySQL thread id 160, OS thread handle 123145573965824, query id 69157 localhost root executinginsert into number select 'ddd',1*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:RECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of tabletest.numbertrx id 238434 lock_mode X locks gap before rec insert intention waitingRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;*** (2) TRANSACTION:TRANSACTION 238435, ACTIVE 54 sec insertingmysql tables in use 1, locked 13 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s)MySQL thread id 161, OS thread handle 123145573408768, query id 69159 localhost root executinginsert into number select 'fff',1*** (2) HOLDS THE LOCK(S):RECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of tabletest.numbertrx id 238435 lock_mode X locks gap before recRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:RECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of tabletest.numbertrx id 238435 lock_mode X locks gap before rec insert intention waitingRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;*** WE ROLL BACK TRANSACTION (2)

TRANSACTIONS

Trx id counter 238436Purge done for trx's n:o < 238430 undo n:o < 0 state: running but idleHistory list length 13LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:---TRANSACTION 281479459589696, not started0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)---TRANSACTION 281479459588792, not started0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)---TRANSACTION 238434, ACTIVE 84 sec3 lock struct(s), heap size 1136, 3 row lock(s), undo log entries 1MySQL thread id 160, OS thread handle 123145573965824, query id 69157 localhost rootTABLE LOCK table test.number trx id 238434 lock mode IXRECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of table test.number trx id 238434 lock_mode X locks gap before recRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;Record lock, heap no 7 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 646464; asc ddd;;1: len 6; hex 00000003a362; asc b;;2: len 7; hex de000001e60110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000001; asc ;;RECORD LOCKS space id 1506 page no 3 n bits 80 index uk_prefix of table test.number trx id 238434 lock_mode X locks gap before rec insert intentionRecord lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 00: len 3; hex 686868; asc hhh;;1: len 6; hex 00000003a350; asc P;;2: len 7; hex d2000001ff0110; asc ;;3: len 8; hex 8000000000000008; asc ;;

到了这里,我们可以从死锁信息中看出,由于事务238435在插入时也发现了事务238434的gap锁,同样加上了插入意向锁,等待事务238434释放掉gap锁。因此出现死锁的情况。

2.3 debug it!

接下来通过debug MySQL的源码来重新复现上面的场景。

这里session2的事务4445加锁的type_mode为515,也即(LOCK_X | LOCK_GAP),与session1事务的锁4444的gap锁lock2->type_mode=547(LOCK_X | LOCK_REC | LOCK_GAP)的lock_mode是不兼容的(两者皆为LOCK_X)。然而由于type_mode满足LOCK_GAP且不带有LCK_INSERT_INTENTION的标识位,这里会判定为不需要等待。因此,第二个session执行select for update也同样成功加上gap锁了。

这里sesion1事务4444执行insert时type_mode为2563(LOCK_X | LOCK_GAP | LOCK_INSERT_INTENTION),由于带有LOCK_INSERT_INTENTION标识位,因此需要等待session2事务释放4445的gap锁。后续session1事务4444获得了一个插入意向锁,并且在等待session2事务4445释放gap锁。

这里session2事务4445同样执行了insert操作,插入意向锁需要等待session1的事务4444的gap锁释放。在死锁检测时,被探测到形成等待环。因此InnoDB会选择一个事务作为victim进行回滚。其过程大致如下:

session2尝试获取插入意向锁,需要等待session1的gap锁

session1事务的插入意向锁处于等待中

session1事务插入意向锁在等待session2的gap锁

形成环路,检测到死锁

2.4 如何避免这个死锁

我们已经知道,这种情况出现的原因是:两个session同时通过select for update,并且未命中任何记录的情况下,是有可能得到相同gap的锁的(要看where筛选条件是否落在同一个区间。如果上面的案例如果一个session准备插入'ddd'另一个准备插入'kkk'则不会出现冲突,因为不是同一个gap)。此时再进行并发插入,其中一个会进入锁等待,待第二个session进行插入时,会出现死锁。MySQL会根据事务权重选择一个事务进行回滚。

那么如何避免这个情况呢?一种解决办法是将事务隔离级别降低到Read Committed,这时不会有gap锁,对于上述场景,如果where中条件不同即最终要插入的键不同,则不会有问题。如果业务代码中可能不同线程会尝试对相同键进行select for update,则可在业务代码中捕获索引冲突异常进行重试。此外,上面代码示例中的代码还有一处值得注意的地方是事务注解@Transactional的传播机制,对于这类与主流程事务关系不大的方法,应当将事务传播行为改为REQUIRES_NEW。原因有两点:

因为这里的解决方案是对隔离级别降级,如果传播行为仍然是默认的话,在外层事务隔离级别不是RC的情况下,会抛出IllegalTransactionStateException异常(在你的TransactionManager开启了validateExistingTransaction校验的情况下)。

如果加入外层事务的话,某个线程在执行获取流水号的时候可能会因为另一个线程的与流水号不相关的事务代码还没执行完毕而阻塞。

责任编辑:xj

原文标题:select for update 引发的死锁分析,太惊险了

文章出处:【微信公众号:数据分析与开发】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 死锁
    +关注

    关注

    0

    文章

    24

    浏览量

    8044
  • MySQL
    +关注

    关注

    1

    文章

    773

    浏览量

    25975

原文标题:select for update 引发的死锁分析,太惊险了

文章出处:【微信号:DBDevs,微信公众号:数据分析与开发】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    oracle update用法

    Oracle Update是Oracle数据库中的一个关键字,用于更新数据库表中的数据。 在Oracle数据库中,Update命令用于修改表中已存在的数据。该命令可以根据特定的条件来更新表中的数据
    的头像 发表于 12-06 09:57 1095次阅读

    oracle的update语法

    Oracle是一种强大的关系型数据库管理系统,具有广泛的应用,UPDATE语句是用于修改数据库中现有记录的重要操作之一。在本文中,我们将详细介绍Oracle的UPDATE语法及其用法。 首先,我们
    的头像 发表于 12-05 16:22 602次阅读

    java死锁产生的条件

    了解死锁产生的条件。 互斥条件(Mutual Exclusion):一个资源每次只能由一个线程使用。这是引发死锁的最基本条件。当一个线程占有某个资源时,其它线程无法同时访问该资源。 请求与保持条件(Hold and Wait):
    的头像 发表于 12-04 13:42 181次阅读

    select语句的基本语法

    SELECT语句是SQL(Structured Query Language,结构化查询语言)中的一种查询语句,用于从数据库中检索数据。它是数据库操作中最常用和基本的语句之一。在本文中,我将为您详尽
    的头像 发表于 11-17 16:23 652次阅读

    SELECT语句的基本格式

    SELECT语句是SQL中最基本和最重要的语句之一。它被用于从数据库中检索数据。在本文中,我们将详细介绍SELECT语句的基本格式和各个组成部分。 SELECT语句的基本格式如下: SELEC
    的头像 发表于 11-17 15:10 1587次阅读

    数据库select语句的基本用法

    数据库中的SELECT语句是用于从数据库表中检索数据的基本工具。它是数据库语言(如SQL)中最常用的命令之一,几乎在每个数据库管理系统中都有。 SELECT语句的基本语法如下: SELECT 列名
    的头像 发表于 11-17 15:08 958次阅读

    redis分布式锁死锁处理方案

    中,Redis分布式锁也可能遭遇死锁问题,即多个线程相互等待对方释放锁的情况。本文将详细介绍Redis分布式锁死锁的原因,并提供解决死锁的多种策略。 一、Redis分布式锁的基本机制
    的头像 发表于 11-16 11:44 482次阅读

    死锁的现象以及原理

    前言 本文将从0到1写一个死锁检测组件。源码:deadlock_success.c 组件如何放入自己的项目里?把代码末两个Debug部分删除,在你的项目里添加下面两句代码即可使用死锁检测组件
    的头像 发表于 11-13 16:30 259次阅读
    <b class='flag-5'>死锁</b>的现象以及原理

    死锁的现象及原理

    组件如何放入自己的项目里?把代码末两个Debug部分删除,在你的项目里添加下面两句代码即可使用死锁检测组件。 init_hook (); start_check (); 1. 死锁的现象以及
    的头像 发表于 11-10 16:32 205次阅读
    <b class='flag-5'>死锁</b>的现象及原理

    epoll和select使用区别

    epoll 和select 相比于select,epoll最大的好处在于它不会随着监听fd数目的增长而降低效率。因为在内核中的select实现中,它是采用轮询来处理的,轮询的fd数目越多,自然耗时
    的头像 发表于 11-09 14:14 236次阅读
    epoll和<b class='flag-5'>select</b>使用区别

    死锁的产生因素

    一、死锁的概念 操作系统中的死锁是指: 如果在一个进程集合中的每个进程都在等待只能有该集合中的其它进程才能引起的事件,而无限期陷入僵持的局面称为死锁。 二、死锁的产生因素 1、系统拥有
    的头像 发表于 11-09 09:37 442次阅读
    <b class='flag-5'>死锁</b>的产生因素

    Linux内核死锁lockdep功能

    的编程思路,也不可能避免会发生死锁。在Linux内核中,常见的死锁有如下两种: 递归死锁:如在中断延迟操作中使用了锁,和外面的锁构成了递归死锁
    的头像 发表于 09-27 15:13 350次阅读
    Linux内核<b class='flag-5'>死锁</b>lockdep功能

    基于select!宏的进阶用法

    Tokio 是一个基于 Rust 语言的异步编程框架,它提供了一组工具和库,使得异步编程变得更加容易和高效。其中最重要的组件之一就是 select!宏。 select!宏是 Tokio 中的一个核心
    的头像 发表于 09-19 15:35 304次阅读

    如何解决I2C器件死锁的问题?

    如何解决I2C器件死锁的问题? I2C总线是一种流行的串行通信协议,在许多嵌入式系统中使用。I2C可以连接多个从属设备到一个主控设备上,简化了系统设计和管理。然而,当I2C总线上的从属设备出现死锁
    的头像 发表于 09-12 11:18 1507次阅读

    MySQL并发Replace into导致死锁场景简析

    在之前的文章 #issue 68021 MySQL unique check 问题中, 我们已经介绍了在 MySQL 里面, 由于唯一键的检查(unique check), 导致 MySQL 在 Read Commit 隔离级别
    的头像 发表于 06-13 10:56 593次阅读
    MySQL并发Replace into导致<b class='flag-5'>死锁</b>场景简析