前言

MySQL 的鎖機制相信大家在學習 MySQL 的時候都有簡單的了解過，那既然有鎖就必定繞不開死鎖這個問題。其實 MySQL 在大部分場景下是不會存在死鎖問題的（比如并發量不高，SQL 寫得不至于太拉胯的情況），但是在高并發的業務場景下，一不注意就會產生死鎖，而這個死鎖分析起來也比較麻煩。

前段時間在公司實習的時候就遇到了一個比較奇怪的死鎖，之前一直沒來得及好好整理，最近有空復現了一下，算是積累一點經驗。

業務場景

簡單說一下業務背景，公司做的是電商直播，我負責的是主播端相關的業務。而這個死鎖就出現在主播后臺對商品信息進行更新的時候。

我們的一個商品會有兩個關聯的 ID，通過其中任何一個 ID 都無法確定唯一一件商品（也就是說這個 ID 和商品是一對多的關系），只能同時查詢兩個 ID，才能確定一件商品。所以在更新商品信息的時候，需要在 where 條件中同時指定兩個 ID，下面是死鎖 SQL 的結構（已脫敏）：

UPDATE test_table SET `name`="zhangsan" WHERE class_id = 10 AND teacher_id = 8;

這個 SQL 非常簡單，根據兩個等值條件，對一個字段進行更新。

不知道你看到這個 SQL 會不會懵逼，按常理來說，應該是一個事務里有多條 SQL 才會有可能出現死鎖，這一條 SQL 怎么可能出現死鎖呢？

是的，我當時也有這樣的疑惑，甚至懷疑是不是報警系統瞎報（最后證明不是…），當時是真的摸不著頭腦。并且因為數據庫權限的原因，想看死鎖日志都看不到，又是臨近下班的時候，找 DBA 能麻煩死，所以就直接搜索引擎走起了……（關鍵詞：update 死鎖 單條 sql），最后查出來是由于 MySQL 的索引合并優化導致的，即 Index Merge，下面會進行詳細講解并復現一下死鎖場景。

索引合并

Index Merge 是 MySQL 在 5.0 的時候引入的一項優化功能，主要是用于優化一條 SQL 使用多個索引的情況。

我們來看剛剛的 SQL，假設 class_id 和 teacher_id 分別是兩個普通索引：

UPDATE test_table SET `name`="zhangsan" WHERE class_id = 10 AND teacher_id = 8;

如果沒有 Index Merge 優化的時候，MySQL 查詢數據的步驟如下：

• 根據 class_id 或 teacher_id （具體使用哪個索引由優化器根據實際數據情況自行判斷，這里假設使用 class_id的索引）在二級索引上查詢到對應數據的主鍵 ID
• 根據查詢到的主鍵 ID 進行回標查詢（即查詢聚簇索引），得到相應的數據行
• 從數據行中獲取 teacher_id ，判斷其是否等于 8，滿足條件則返回

從這個過程中，不難看出，MySQL 只使用到了一個索引，至于為什么不使用多個索引，簡單來說就是因為多個索引在多棵樹上，強行使用反而降低性能。

再來看看引入了 Index Merge 優化后，MySQL 查詢數據的步驟如下：

• 根據 class_id 查詢到相應的主鍵，再根據主鍵回表查詢到對應的數據行（記為結果集 A）
• 根據 teacher_id 查詢到相應的主鍵，再根據主鍵回表查詢到對應的數據行（記為結果集 B）
• 將結果集 A 和結果集 B 執行交集操作，獲得最終滿足條件的結果集

這里可以看出，有了 Index Merge 之后，MySQL 將一條 SQL 語句拆分成了兩個查詢步驟，分別使用兩個索引，再用交集操作優化性能。

死鎖分析

分析完了 Index Merge 的步驟，我們再回過頭想一下為什么會出現死鎖呢？

還記得上面說的 Index Merge 將一條 SQL 查詢拆分成了兩個步驟嗎，問題就出現在這里。我們知道 UPDATE 語句是會加上一個行級排他鎖的，在分析加鎖步驟之前，我們假設有如下一個數據表：

上表數據滿足我們文章開頭說的特點，根據 class_id 和 teacher_id 單個字段均無法唯一確定一條數據，只能聯合兩個字段，才能確定一條數據，并且設定 class_id 和 teacher_id 分別為兩個普通索引。

假設有如下兩條 SQL 語句并發執行，它們的參數完全不同，直覺告訴我們應該不會出現死鎖，但直覺往往是錯誤的：

// 線程 A 執行
UPDATE test_table SET `name`="zhangsan" WHERE class_id = 2 AND teacher_id = 1;

// 線程 B 執行
UPDATE test_table SET `name`="zhangsan" WHERE class_id = 1 AND teacher_id = 2;

那么在 Index Merge 的優化下，并發執行如上 SQL 的時候，MySQL 的加鎖步驟如下：

最終，兩個事務互相等待，形成死鎖

解決方案

因為這個死鎖本質上還是由于 Index Merge 這個優化導致的，所以要解決這個場景的死鎖問題，本質上只要讓 MySQL 不走 Index Merge 優化即可。

方案一

手動將一條 SQL 拆分成多條 SQL，在邏輯層做交集操作，阻止 MySQL 的憨憨優化行為，比如這里我們可以先根據 class_id 查詢到相應主鍵，再根據 teacher_id 查詢相應主鍵，最后根據交集后的主鍵查詢數據。

方案二

建立聯合索引，比如這里可以將 class_id 和 teacher_id 建立一個聯合索引，MySQL 就不會走 Index Merge 了

方案三

強制走單個索引，在表名后添加 for index(class_id) 可以指定該語句僅走 class_id 索引

方案四

關閉 Index Merge 優化：

• 永久關閉：SET [GLOBAL|SESSION] optimizer_switch='index_merge=off';
• 臨時關閉：UPDATE /*+ NO_INDEX_MERGE(test_table) */ test_table SET name="zhangsan" WHERE class_id = 10 AND teacher_id = 8;

場景復現

數據準備

為了方便測試，這里提供一個 SQL 腳本，將其用 Navicat 導入后即可得到需要的測試數據：

下載地址：https://cdn.juzibiji.top/file/index_merge_student.sql

導入之后，我們會得到如下格式的 10000 條測試數據：

測試代碼

由于篇幅限制，這里僅給出代碼 Gist 鏈接：https://gist.github.com/juzi214032/17c0f7a51bd8d1c0ab39fa203f930c60

上述代碼主要是開啟 100 個線程執行我們的數據修改 SQL 語句，來模擬線上并發情況，在運行幾秒鐘后，我們會得到下面這樣一個報錯：

com.mysql.cj.jdbc.exceptions.MySQLTransactionRollbackException: Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

這代表已經產生了死鎖異常

死鎖分析

上面我們用代碼已經構造出了一個死鎖，接下來我們進入 MySQL 看看死鎖日志，在 MySQL 中執行如下命令即可查看死鎖日志：

SHOW ENGINE INNODB STATUS;

在日志中，我們找到 LATEST DETECTED DEADLOCK 這一行，這里開始便是我們上次產生的死鎖，接下來我們開始分析。

通過第 29 行可以看到，事務 1 執行的 SQL 的條件是 class_id = 6 和 teacher_id = 16 ，它目前持有了一個行鎖，第 34~39 行是該行數據，34 行是主鍵的十六進制表示，我們轉換為 10 進制即為 1616。同樣的，看 45 行，其等待拿鎖的是主鍵 id 1517 的數據。

接下來用同樣的方法分析事務 2，可知事務 2 持有了 3 把鎖，分別是主鍵 id 為1317、1417、1517 的數據行，等待的是 1616 。

看到這里我們就已經發現了，事務 1 持有 1616 等待 1517，事務 2 持有1517 等待 1616，所以形成了一個死鎖。此時 MySQL 的處理方法是回滾持有鎖最少的事務，并且 JDBC 會拋出我們前面的 MySQLTransactionRollbackException 回滾異常。

總結

這個死鎖在排查的時候其實非常不好排查，如果你不知道 MySQL 的 Index Merge，那么在排查的時候其實是毫無頭緒的，因為呈現在你面前的就只有一條非常簡單的 SQL，就算看死鎖日志，也是一樣的不明所以。

所以處理這類問題，更多的還是考驗你的知識儲備量和經驗，只要遇到過一次，后面在寫 SQL 的時候多加注意就好了！

到此這篇關于MySQL線上死鎖分析實戰的文章就介紹到這了,更多相關MySQL線上死鎖分析內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！