MySQL

一、场景还原

在线上代码中使用了Mybatis-plus的如下方法

  1. com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService
  3. saveOrUpdate(T, com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.Wrapper<T>)

该方法先执行了update操作，如果更新到就不再执行后续操作，如果没有更新到，才进行主键查询，查询到了就修改，未查询到就新增。具体方法如下

  1. /**
  2. * <p>
  3. * 根据updateWrapper尝试更新，否继续执行saveOrUpdate(T)方法
  4. * 此次修改主要是减少了此项业务代码的代码量（存在性验证之后的saveOrUpdate操作）
  5. * </p>
  6. *
  7. * @param entity 实体对象
  8. */
  9. default boolean saveOrUpdate(T entity, Wrapper<T> updateWrapper) {
  10.     return update(entity, updateWrapper) || saveOrUpdate(entity);
  11. }

那么这个方法的做法，为什么会导致间隙锁死锁呢？一起来分析并还原间隙锁死锁的场景。

二、什么是间隙锁

间隙锁是MySQL行锁的一种，与行锁不同的是间隙锁可能锁定的是一行数据，也可能锁住一个间隙。锁定规则如下：

  • 当修改的数据存在时，间隙锁只会锁定当前行。

  • 当修改的数据不存在时，间隙锁会向左找第一个比当前索引值小的值，向右找第一个比当前索引值大 的值（没有则为正无穷），将此区间锁住，从而阻止其他事务在此区间插入数据。

    三、间隙锁的作用

    与行锁（例如乐观锁高级实现，MVCC）组合成Next-key lock，在可重复读这种隔离级别下一起工作避免幻读。

    四、如何关闭间隙锁（强烈不建议关闭）

    1、降低隔离级别，例如降为提交读。
    2、直接修改my.cnf，将开关，innodb_locks_unsafe_for_binlog改为1，默认为0即开启

    五、还原线上间隙锁死锁的场景

    5.1 复现间隙锁死锁

    5.1.1 先准备一个表

    1. mysql> select * from t_gap_lock;
    2. +----+--------+------+
    3. | id | name   | age  |
    4. +----+--------+------+
    5. |  1 | 张一   |   21 |
    6. |  5 | 李五   |   25 |
    7. |  6 | 赵六   |   26 |
    8. |  9 | 王九   |   29 |
    9. | 12 | 十二   |   12 |
    10. +----+--------+------+

    表中的id数据咱们准备了三个间隙：

  • 间隙一：1-5

  • 间隙二：6-9
  • 间隙三：12-正无穷

    5.1.2 操作

    1、此时开启事务一，然后执行更新id=3的数据，按照咱们的理论，id=3这个数据不存在，说明它会在1-5之间加间隙锁。 ```sql

    开启事务一

    begin;

事务一在1-5之间加间隙锁

update t_gap_lock t set t.age = 23 where t.id = 3;

  1. 2、然后开启事务二，然后执行更新id=7的数据，按照咱们的理论，id=7这个数据不存在，说明它会在6-9之间加间隙锁
  2. ```sql
  3. #开启事务二
  4. begin;
  6. #事务二在6-9之间加间隙锁
  7. update t_gap_lock t set t.age = 27 where t.id = 7;

3、那么重点来了，此时需要做的操作就是让事务一在6-9之间插入数据，会发现此时事务已经被阻塞，无法执行insert，因为事务二已经对该区间加了间隙锁。

  1. #事务一在6-9之间插入数据
  2. insert into t_gap_lock(id, name, age) values(8,'李八',28);

4、在事务一等待锁的同时，咱们让事务二同时在1-5之间插入数据，这个时候会发现，只要事务二一执行插入。MySQL立即报了死锁，就会见到如下提示：`[40001][1213] Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction。

  1. # 同时事务二在1-5之间插入数据
  2. insert into t_gap_lock(id, name, age) values(3,'李三',23);

5.1.3 整个死锁过程进行原理分析

1、首先事务一开启事务后，更新id=3的数据，此数据不存在，所以事务一会锁住1-5这个间隙，即为1-5这个间隙添加间隙锁，同理，事务二会为6-9这个间隙添加间隙锁；
2、然后让事务一在6-9这个间隙插入数据，因为事务二已经加了间隙锁，所以事务一需要等待事务二释放间 隙锁才能进行插入操作，此时事务一等待事务二释放间隙锁；
3、同理，事务二在1-5间隙插入时需要等待事务一释放间隙锁，两个事务相互等待，死锁产生。
那么咱们此时就能大概明白最初那个Mybatis-plus的saveOrUpdate方法为什么会造成间隙锁死锁的问题，也就是线上存在两个并发事务，然后更新的时候都没有更新到，此时都在自己的间隙加了间隙锁，然后再到彼此的区间进行数据插入，此时就会造成两个事务互相等待对方的释放间隙锁，从而导致死锁。也许有同学会想，线上的数据几乎不可能刚好会存在1-5，6-9这种间隙，来给并发事务各自加锁，又刚好到彼此区间插入数据的场景，所以就会有接下来验证间隙锁加锁是非互斥的，再一次深度还原间隙锁死锁的场景。

5.2 验证间隙锁加锁非互斥

5.2.1 依然以t_gap_lock为例

  1. mysql> select * from t_gap_lock;
  2. +----+--------+------+
  3. | id | name   | age  |
  4. +----+--------+------+
  5. |  1 | 张一   |   21 |
  6. |  5 | 李五   |   25 |
  7. |  6 | 赵六   |   26 |
  8. |  9 | 王九   |   29 |
  9. | 12 | 十二   |   12 |
  10. +----+--------+------+

5.2.2 操作

1、此时咱们开启事务一，然后执行更新id=13的数据，按照咱们的理论，id=13这个数据不存在，说明它会在13-正无穷（因为当前索引树上没有比13更大的值）之间加间隙锁。

  1. #开启事务一
  2. begin;
  3. #事务一在13-正无穷添加间隙锁
  4. update t_gap_lock t set t.age = 13 where t.id = 13;

2、然后开启事务二，然后也执行更新id=13的数据，按照咱们的理论，事务二也会对13-正无穷之间加间隙锁

  1. #开启事务二
  2. begin;
  3. #在13-正无穷添加间隙锁
  4. update t_gap_lock t set t.age = 13 where t.id = 13;

3、那么重点来了，此时需要做的操作就是让事务一在13-正无穷之间插入数据，会发现此时事务已经被阻塞，无法执行insert，因为事务二已经对该区间加了间隙锁。

  1. #事务一在13-正无穷中新增数据
  2. insert into t_gap_lock(id, name, age) values (13,'十六',16);

4、在事务一等待锁的同时，咱们让事务二同时在13-正无穷之间插入数据，这个时候会发现，只要事务二一执行插入。MySQL立即报了死锁，就会见到如下提示：

[40001][1213] Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction。

  1. #事务二在13-正无穷中新增数据
  2. insert into t_gap_lock(id, name, age) values (13,'十六',16);

5、因为咱们已经用1-5以及6-9这种明显的间隙还原了间隙锁死锁，所以13-正无穷发生间隙锁死锁的原理与其无异，这里有个非常大的区别就是事务一已经在13-正无穷加了间隙锁，事务二依然可以对此间隙加间隙锁，所以用实际证明了间隙锁加锁是非互斥的。此时咱们回忆一下Mybatis-plus的saveOrUpdate方法，发现线上只要出现两个并发事务去修改同一条不存在的数据，就会立马出现间隙锁死锁。

5.3 验证当修改数据存在时，间隙锁只会锁住当前行

还有一个比较重要的点就是，当修改的数据存在时，MySQL只会锁住当前行，咱们一起来分析下整个过程。

5.3.1 依然以t_gap_lock为例

  1. mysql> select * from t_gap_lock;
  2. +----+--------+------+
  3. | id | name   | age  |
  4. +----+--------+------+
  5. |  1 | 张一   |   21 |
  6. |  5 | 李五   |   25 |
  7. |  6 | 赵六   |   26 |
  8. |  9 | 王九   |   29 |
  9. | 12 | 十二   |   12 |
  10. +----+--------+------+

5.3.2 操作

1、此时开启事务一，然后执行更新id=12的数据，按照咱们的理论，id=12这个数据存在，说明MySQL只会锁定id=12这一行数据。

  1. #开启事务一
  2. begin;
  3. #事务一只在12上加间隙锁
  4. update t_gap_lock t set t.age = 12 where t.id = 12;

2、然后开启事务二，然后执行更新id=13的数据，按照咱们的理论，id=13这个数据不存在，说明它会在13-正无穷（因为当前索引树上没有比13更大的值）之间加间隙锁

  1. #开启事务二
  2. begin;
  3. #事务二在13-正无穷添加间隙锁
  4. update t_gap_lock t set t.age = 13 where t.id = 13;

3、那么重点来了，此时需要做的操作就是让事务一在13-正无穷之间插入数据，会发现此时事务已经被阻塞，无法执行insert，因为事务二已经对该区间加了间隙锁。

  1. #事务一在13-正无穷中新增数据
  2. insert into t_gap_lock(id, name, age) values (15,'十五',15);

4、在事务一等待锁的同时，咱们让事务二在12-正无穷之间插入数据，这个时候会发现，事务二能够正常插入，说明事务二没有被间隙锁阻塞，待事务二提交或回滚后，事务一也正常提交。

  1. #事务二在13-正无穷中新增数据
  2. insert into t_gap_lock(id, name, age) values (13,'十六',16);

5、通过以上验证，MySQL在更新id=12，即数据存在时，并没有对12-正无穷添加间隙锁，而是只锁定了id=12这一行数据，从而降低锁的颗粒度以提高性能。