为什么我在 MySQL 中遇到死锁

Question

我的 MySQL 表出现死锁。只涉及一个表，我可以始终如一地重现它。只有当我有多个线程运行代码时才会发生这种情况。

这是表格：

CREATE TABLE `users_roles` (
  `role_id` bigint(20) NOT NULL,
  `user_id` bigint(20) NOT NULL,
  `created` datetime NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`user_id`,`role_id`),
  KEY `created` (`created`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

然后，我在每个线程中运行这 2 个查询，每个线程都有不同的 user_id 值。

BEGIN;
DELETE FROM `users_roles` WHERE user_id = X;
INSERT INTO `users_roles` VALUES (7, X, NOW()); -- DEADLOCK ON THIS QUERY
COMMIT;

需要注意的是，当调用DELETE语句时，user_id X从不存在于数据库中。运行这些查询的那段代码被用来创建一个新用户。但是，该功能允许我修改用户所在的帐户，从而从旧用户的团队中删除现有角色。

因此，当并行运行足够多的这些查询时，我开始遇到死锁。 InnoDB 状态的死锁部分会在每个死锁后显示。

------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
2014-05-09 16:02:20 7fbc99e5f700

*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 6241424274, ACTIVE 0 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 6 lock struct(s), heap size 1248, 3 row lock(s), undo log entries 6
MySQL thread id 3772090, OS thread handle 0x7fbc1f451700, query id 4010665755 10.0.141.36 1403_users update

*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 1331 page no 10665 n bits 192 index `PRIMARY` of table `users_data`.`users_roles` trx id 6241424274 lock_mode X insert intention waiting

*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 6241424275, ACTIVE 0 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
6 lock struct(s), heap size 1248, 3 row lock(s), undo log entries 6
MySQL thread id 3770297, OS thread handle 0x7fbc99e5f700, query id 4010665767 10.0.137.28 1403_users update
INSERT INTO users_roles(role_id, user_id, created) values(5, 102228093, NOW()) ON DUPLICATE KEY UPDATE user_id=user_id

*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 1331 page no 10665 n bits 192 index `PRIMARY` of table `users_data`.`users_roles` trx id 6241424275 lock_mode X

*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 1331 page no 10665 n bits 192 index `PRIMARY` of table `users_data`.`users_roles` trx id 6241424275 lock_mode X insert intention waiting

*** WE ROLL BACK TRANSACTION (2)

至于调试，或尝试找出问题所在，我已经能够通过从代码中删除 DELETE 语句来摆脱所有死锁。虽然这确实解决了问题，但我想了解它。

我所理解的是 MySQL 处理间隙锁的方式。我知道他们在这个问题上起作用，因为当我执行 DELETE 语句时这些行不存在。我不明白的是为什么innodb状态下的两个事务都是从相同的代码生成的，但只有其中一个事务（2）具有排他锁。就好像事务 (1) 甚至没有尝试获得那个排他锁（没有插入意图）。

假设锁是正确的，我可以理解为什么会发生死锁：事务（2）获得排他锁，事务（1）请求插入意图，然后事务（2）请求插入意图。这是有道理的。没有意义的是事务 (1) 中没有排他锁（没有插入意图）。

---

编辑：

我能够通过特定的命令顺序重现这一点。

这是表格：

CREATE TABLE `a` (
  `id` tinyint(3) unsigned NOT NULL,
  `b` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

这里是查询。打开4个终端到mysql，依次执行查询。

session 1: BEGIN;
session 2: BEGIN;
session 3: BEGIN;
session 4: BEGIN;
session 1: DELETE FROM `a` WHERE `id` = 5;
session 2: DELETE FROM `a` WHERE `id` = 10;
session 3: DELETE FROM `a` WHERE `id` = 7;
session 4: DELETE FROM `a` WHERE `id` = 12;
session 1: INSERT INTO `a` VALUES (5, 1);
session 2: INSERT INTO `a` VALUES (10, 1); -- deadlock here
session 3: INSERT INTO `a` VALUES (7, 1); -- deadlock here
session 4: INSERT INTO `a` VALUES (12, 1); -- deadlock here

这是任何插入之前的 InnoDB 状态。

------------
TRANSACTIONS
------------
Trx id counter 11396965
Purge done for trx's n:o < 11396913 undo n:o < 0 state: running but idle
History list length 1248
LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
---TRANSACTION 11396962, ACTIVE 9 sec
2 lock struct(s), heap size 376, 1 row lock(s)
MySQL thread id 3425, OS thread handle 0x7fcd14197700, query id 29686 localhost dev cleaning up
TABLE LOCK table `matthew`.`a` trx id 11396962 lock mode IX
RECORD LOCKS space id 7291 page no 3 n bits 80 index `PRIMARY` of table `matthew`.`a` trx id 11396962 lock_mode X
---TRANSACTION 11396961, ACTIVE 10 sec
2 lock struct(s), heap size 376, 1 row lock(s)
MySQL thread id 3426, OS thread handle 0x7fccda225700, query id 29673 localhost dev cleaning up
TABLE LOCK table `matthew`.`a` trx id 11396961 lock mode IX
RECORD LOCKS space id 7291 page no 3 n bits 80 index `PRIMARY` of table `matthew`.`a` trx id 11396961 lock_mode X
---TRANSACTION 11396960, ACTIVE 11 sec
2 lock struct(s), heap size 376, 1 row lock(s)
MySQL thread id 3391, OS thread handle 0x7fccd4d7f700, query id 29672 localhost dev cleaning up
TABLE LOCK table `matthew`.`a` trx id 11396960 lock mode IX
RECORD LOCKS space id 7291 page no 3 n bits 80 index `PRIMARY` of table `matthew`.`a` trx id 11396960 lock_mode X
---TRANSACTION 11396959, ACTIVE 13 sec
2 lock struct(s), heap size 376, 1 row lock(s)
MySQL thread id 3392, OS thread handle 0x7fccd4bf9700, query id 29671 localhost dev cleaning up
TABLE LOCK table `matthew`.`a` trx id 11396959 lock mode IX
RECORD LOCKS space id 7291 page no 3 n bits 80 index `PRIMARY` of table `matthew`.`a` trx id 11396959 lock_mode X

在调用第一个插入之后，会话 1 的终端挂在锁上。 InnoDB 状态显示：

---TRANSACTION 11396959, ACTIVE 841 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 376, 2 row lock(s)
MySQL thread id 3392, OS thread handle 0x7fccd4bf9700, query id 30234 localhost dev update
------- TRX HAS BEEN WAITING 32 SEC FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 7291 page no 3 n bits 80 index `PRIMARY` of table `matthew`.`a` trx id 11396959 lock_mode X insert intention waiting
------------------
TABLE LOCK table `matthew`.`a` trx id 11396959 lock mode IX
RECORD LOCKS space id 7291 page no 3 n bits 80 index `PRIMARY` of table `matthew`.`a` trx id 11396959 lock_mode X
RECORD LOCKS space id 7291 page no 3 n bits 80 index `PRIMARY` of table `matthew`.`a` trx id 11396959 lock_mode X insert intention waiting

Answer 1

我相信我已经找到了问题。

来自http://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/innodb-locks-set.html：

在插入行之前，设置了一种称为插入意图间隙锁的间隙锁。该锁表示插入的意图，即如果插入到同一索引间隙中的多个事务没有在间隙内的同一位置插入，则它们不需要相互等待。假设有值为 4 和 7 的索引记录。尝试插入值 5 和 6 的单独事务在获得插入行的排他锁之前，每个使用插入意图锁锁定 4 和 7 之间的间隙，但不相互阻塞，因为行不冲突。

如果发生重复键错误，则会在重复索引记录上设置共享锁。如果另一个会话已经拥有排他锁，那么如果有多个会话尝试插入同一行，则使用共享锁可能会导致死锁。如果另一个会话删除了该行，就会发生这种情况。

这对我来说意味着什么。

删除，因为它们不影响任何行，都在表尾间隙上获得了共享锁（模式 IX）。一旦插入执行完毕，共享锁仍然被所有线程持有，插入意图等待这个共享锁的释放。

解决方案是不并行执行以下操作：

1. 当行不存在时，删除要插入的行。
2. 插入行

所以，InnoDB 引擎状态是错误的。它未能表明每个事务都持有相同的锁。它未能表明每个锁是 lock_mode IX，而不是 X。它未能表明每个线程也有一个插入意图锁等待被授予。总而言之，SHOW ENGINE INNODB STATUS; 的失败相当惊人。