InnoDB 死锁(Deadlock)的排查:`SHOW ENGINE INNODB STATUS` 与 `information_schema.innodb_locks`

朋友们,今天咱们聊聊InnoDB的“爱情故事”:死锁!💔

大家好,我是你们的老朋友,一个在代码海洋里摸爬滚打多年的老水手。今天,咱们不聊高大上的架构,不谈深奥的算法,就来聊聊数据库里那些让人抓狂的“爱情故事”——死锁!

死锁,顾名思义,就是指两个或多个事务互相持有对方需要的资源,导致所有事务都无法继续执行下去,最终陷入僵局。这就像两个吃货同时想吃最后一块蛋糕,你拿着叉子等着我放下刀,我拿着刀等着你放下叉子,结果谁也吃不上,只能眼巴巴地看着蛋糕流口水。🤤

在InnoDB的世界里,死锁就像一场没有硝烟的战争,它悄无声息地发生,却能让你的数据库瞬间瘫痪。那么,如何才能成为一个合格的“爱情调解员”,及时发现并化解这些悲剧呢? 别着急,今天我就给大家带来一份详细的“防出轨”攻略,啊不,是“死锁排查”指南!

一、死锁的罪魁祸首:都是锁惹的祸!🔒

想要排查死锁,首先要了解死锁的成因。InnoDB的锁机制是保证数据一致性的关键,但也是导致死锁的根源。常见的锁类型包括:

  • 共享锁(Shared Lock,S Lock): 多个事务可以同时持有同一个资源的共享锁,用于读取数据。就像大家一起看一本书,谁都可以翻页。
  • 排他锁(Exclusive Lock,X Lock): 只有一个事务可以持有同一个资源的排他锁,用于修改数据。就像一个人在写日记,其他人不能同时修改。
  • 意向共享锁(Intention Shared Lock,IS Lock): 表示事务打算在表中的某些行上加共享锁。
  • 意向排他锁(Intention Exclusive Lock,IX Lock): 表示事务打算在表中的某些行上加排他锁。

死锁通常发生在以下场景:

  • 循环等待: 事务A持有资源1的锁,等待资源2的锁;事务B持有资源2的锁,等待资源1的锁。形成一个环状等待链。
  • 锁升级: 事务先持有共享锁,然后尝试升级为排他锁,但其他事务已经持有共享锁,导致升级失败,造成死锁。
  • 幻读与间隙锁: 幻读是指在同一事务中,多次执行相同的查询,但结果集发生了变化。为了防止幻读,InnoDB引入了间隙锁(Gap Lock),间隙锁会锁定一个范围内的记录,防止其他事务插入新的记录。如果多个事务同时持有不同范围的间隙锁,并试图插入对方范围内的记录,也可能导致死锁。

二、死锁侦察兵:SHOW ENGINE INNODB STATUS闪亮登场!🕵️‍♂️

SHOW ENGINE INNODB STATUS 是我们侦察死锁的第一利器,它会提供InnoDB引擎的详细状态信息,包括死锁的发生情况。

在MySQL客户端执行以下命令:

SHOW ENGINE INNODB STATUS;

这条命令会返回一大段文本,看起来有点吓人,但别怕,我们只需要关注其中的 "LATEST DETECTED DEADLOCK" 部分。

如果发生了死锁,你会看到类似下面的信息:

*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 123456, ACTIVE 10 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 4 lock struct(s), heap size 1136, 3 row lock(s)
MySQL thread id 10, OS thread handle 0x7f8c9a000a00, query id 12345 localhost user updating
UPDATE table1 SET col1 = 'value1' WHERE id = 1;
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 123 page no 456 n bits 72 index `PRIMARY` of table `database`.`table1` trx id 123456 lock_mode X locks rec but not gap waiting
*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 789012, ACTIVE 5 sec starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 4 lock struct(s), heap size 1136, 3 row lock(s)
MySQL thread id 11, OS thread handle 0x7f8c9b000a00, query id 78901 localhost user updating
UPDATE table2 SET col2 = 'value2' WHERE id = 2;
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 123 page no 456 n bits 72 index `PRIMARY` of table `database`.`table1` trx id 789012 lock_mode X locks rec but not gap
*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 456 page no 789 n bits 72 index `PRIMARY` of table `database`.`table2` trx id 789012 lock_mode X locks rec but not gap waiting
*** WE ROLL BACK TRANSACTION (1)

这段信息告诉我们:

  • Transaction (1)Transaction (2) 发生了死锁。
  • Transaction (1) 正在等待 table1 上的一个排他锁(X lock)。
  • Transaction (2) 已经持有 table1 上的一个排他锁,并且正在等待 table2 上的一个排他锁。
  • 最终,InnoDB选择了回滚 Transaction (1),以解除死锁。

通过分析这段信息,我们可以找到导致死锁的SQL语句,以及相关的事务信息。

三、死锁显微镜:information_schema.innodb_locksinnodb_lock_waits 登场!🔬

SHOW ENGINE INNODB STATUS 提供的信息比较粗略,如果我们想要更详细的死锁信息,可以使用 information_schema 数据库中的 innodb_locksinnodb_lock_waits 表。

  • innodb_locks: 存储了当前InnoDB引擎中所有的锁信息。
  • innodb_lock_waits: 存储了当前正在等待锁的事务信息。

我们可以通过查询这两个表,来获取更详细的死锁信息。

首先,查询 innodb_lock_waits 表,找到正在等待锁的事务:

SELECT
    r.trx_id AS waiting_trx_id,
    r.trx_mysql_thread_id AS waiting_thread,
    r.trx_query AS waiting_query,
    b.trx_id AS blocking_trx_id,
    b.trx_mysql_thread_id AS blocking_thread,
    b.trx_query AS blocking_query
FROM
    information_schema.innodb_lock_waits w
INNER JOIN
    information_schema.innodb_trx r ON r.trx_id = w.requesting_trx_id
INNER JOIN
    information_schema.innodb_trx b ON b.trx_id = w.blocking_trx_id;

这条SQL语句会返回正在等待锁的事务ID、线程ID、SQL语句,以及持有锁的事务ID、线程ID、SQL语句。

通过分析这些信息,我们可以更清晰地了解死锁的发生过程。

接下来,我们可以查询 innodb_locks 表,获取更详细的锁信息:

SELECT
    lock_id,
    lock_trx_id,
    lock_mode,
    lock_type,
    lock_table,
    lock_index,
    lock_space,
    lock_page,
    lock_rec
FROM
    information_schema.innodb_locks
WHERE
    lock_trx_id IN (SELECT requesting_trx_id FROM information_schema.innodb_lock_waits);

这条SQL语句会返回正在等待锁的事务持有的锁的详细信息,包括锁ID、事务ID、锁模式、锁类型、锁表、锁索引、锁空间、锁页、锁记录。

通过结合 innodb_lock_waitsinnodb_locks 表的信息,我们可以更深入地了解死锁的细节,从而更好地解决问题。

四、死锁预防针:防患于未然!💉

与其亡羊补牢,不如防患于未然。我们可以通过以下措施来预防死锁的发生:

  • 保持事务短小精悍: 尽量减少事务的持续时间,避免长时间占用资源。
  • 以相同的顺序访问资源: 确保不同的事务以相同的顺序访问相同的资源,避免循环等待。
  • 使用较低的隔离级别: 较低的隔离级别可以减少锁的竞争,但可能会牺牲数据一致性。需要根据实际情况权衡。
  • 合理设置锁超时时间: innodb_lock_wait_timeout 参数可以设置事务等待锁的时间,超过这个时间会自动回滚事务,避免长时间的死锁。
  • 避免大事务: 将一个大事务拆分成多个小事务,可以减少锁的范围和持续时间。
  • 使用乐观锁: 乐观锁是一种不加锁的并发控制机制,它通过版本号或时间戳来判断数据是否被修改过。如果数据被修改过,则事务回滚。
  • 监控数据库: 实时监控数据库的锁情况,及时发现潜在的死锁风险。

五、死锁急救包:紧急处理方案!🚑

即使我们做了充分的预防措施,也无法完全避免死锁的发生。当死锁发生时,我们需要采取紧急措施来解决问题:

  • 自动回滚: InnoDB会自动选择一个事务进行回滚,以解除死锁。我们可以通过调整 innodb_deadlock_detect 参数来控制是否启用死锁检测。
  • 手动回滚: 如果我们需要手动回滚事务,可以使用 KILL QUERYKILL CONNECTION 命令来终止事务。
  • 调整SQL语句: 分析导致死锁的SQL语句,优化SQL语句的执行计划,减少锁的竞争。
  • 调整索引: 合理的索引可以提高查询效率,减少锁的范围。
  • 重启数据库: 在极端情况下,我们可以尝试重启数据库来解决死锁问题。但这种方法可能会导致数据丢失,需要谨慎使用。

六、死锁案例分析:实战演练!💪

理论讲了一大堆,不如来个实战演练。下面我们来分析一个常见的死锁案例:

场景:

有两个事务同时更新 accounts 表的 balance 字段。

事务A:

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;

事务B:

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
COMMIT;

死锁原因:

事务A先锁定了 id = 1 的行,然后尝试锁定 id = 2 的行;事务B先锁定了 id = 2 的行,然后尝试锁定 id = 1 的行。形成了一个循环等待。

解决方案:

确保两个事务以相同的顺序访问 accounts 表的 id = 1id = 2 的行。例如,可以将事务B修改为:

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;

七、总结:与死锁和平共处!🤝

死锁是数据库世界里不可避免的“爱情故事”,我们无法完全杜绝它,但我们可以通过学习锁机制、掌握排查工具、采取预防措施和制定紧急处理方案,来最大限度地减少死锁的发生,并及时解决问题。

希望今天的分享能帮助大家更好地理解和应对InnoDB死锁。记住,面对死锁,不要慌张,冷静分析,找到症结,对症下药,就能化解危机,让你的数据库重回稳定运行的状态。

最后,祝大家在数据库的世界里,永远远离死锁的困扰! 🚀🎉

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