Mysql中update后insert造成死锁的分析

问题描述

sql如下：

START TRANSACTION;
UPDATE table_a SET ... WHERE id = x ;
IF(ROW_COUNT() = 0) THEN
    INSERT INTO table_a id VALUES x;
END IF; 
COMMIT;

其中id为主键。
平均一天有不到10次的死锁。

排查过程

首先查看程序日志，发现死锁都只有新用户首次登录时才出现。也就是说，update时发现数据库中并没有相应的行，所以会进行接下来的插入操作，这时发生了死锁。

然后，查询了innodb的日志，这里贴出关键的部分。

------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
2018-02-02 23:35:03 7fe7f03ff700
*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 72155984, ACTIVE 0 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 1184, 2 row lock(s)
MySQL thread id 1279838, OS thread handle 0x7fe803bff700, query id 988205122 172.16.0.123 acspassport update
INSERT INTO table_a id VALUES x
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 85 page no 3763 n bits 184 index `PRIMARY` of table `accountdb`.`last_login_openid` trx id 72155984 lock_mode X insert intention waiting
Record lock, heap no 1 PHYSICAL RECORD: n_fields 1; compact format; info bits 0
 0: len 8; hex 73757072656d756d; asc supremum;;

*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 72155983, ACTIVE 0 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
3 lock struct(s), heap size 1184, 2 row lock(s)
MySQL thread id 1248122, OS thread handle 0x7fe7f03ff700, query id 988205121 172.16.0.123 acspassport update
INSERT INTO table_a id VALUES x
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 85 page no 3763 n bits 184 index `PRIMARY` of table `accountdb`.`last_login_openid` trx id 72155983 lock_mode X
Record lock, heap no 1 PHYSICAL RECORD: n_fields 1; compact format; info bits 0
 0: len 8; hex 73757072656d756d; asc supremum;;

*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 85 page no 3763 n bits 184 index `PRIMARY` of table `accountdb`.`last_login_openid` trx id 72155983 lock_mode X insert intention waiting
Record lock, heap no 1 PHYSICAL RECORD: n_fields 1; compact format; info bits 0
 0: len 8; hex 73757072656d756d; asc supremum;;

*** WE ROLL BACK TRANSACTION (2)

从两个transaction的WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED

可以看出两个transaction都在insert申请insert intent X lock 时等待，从而导致死锁。

总结出精简后的导致死锁的过程如下,可以轻松的使用控制台复现。

transaction A	transaction B
begin	begin
update row a失败
	update row b失败
insert row a等待
	insert row b等待
死锁发生

成因

innodb不是行锁吗，为什么会发生死锁呢?

这里就涉及到innodb的锁机制了，innodb使用了Repeatable Read(RR)的隔离级别。在此级别下，innodb为了防止幻读(Phantom Rows)，在实现上使用了gap lock。并且在search和scan的时候使用next-key lock(record lock + gap lock),但是对于在主键或唯一索引上进行查找的时候仅使用record lock。这里有一个例外，即当使用主键找不到的时候该记录的时候，则在该区间加gap lock。这次死锁的就是由这个例外情况引起的。

下面根据以上原理分析本次死锁的成因。

transaction A	锁的情况	transaction B	锁的情况
begin		begin
update row a(a>x)失败	区间（x,正无穷）gap lock
		update row b(b>x)失败	区间（x,正无穷）gap lock（gap lock之间不互斥）
insert row a等待	insert intention lock等待（gap lock only stop other transactions from inserting to the gap）
		insert row b等待	insert intention lock 等待
死锁发生

根据以上原理，包括

select ... where id=x lock in share mode/for update;
if(found_rows()=0)
    insert into id values 1;

也可能导致死锁。

解决方法

根据select结果判断，这里有极小的概率出现insert duplicate，因为每次多一次select,效率肯定不如原来的。如果还有问题可以试试使用insert ignore或者insert on duplicate key update。

SELECT 1 FROM table_a WHERE id=x;
IF(FOUND_ROWS() = 0) THEN
    INSERT INTO table_a id VALUES x;
ELSE
    UPDATE table_a SET ... WHERE id=x;
END IF; 

以上。