mysql innodb 死锁

innodb大量AUTO-INC LOCK 导致的DeadLOCK 1.现象

今天发现数据库报检查到死锁， show innodb status \G但从STATUS看，都是 lock mode AUTO-INC waiting.而且从应用开发了解，都是简单的INSERT和select。 没有交叉更新的事务。 

如果是等待AUTO-INC锁，也不应该会产生死锁。因为AUTO-INC锁在某一时刻只会被一个事务/INSERT操作占有。INSERT一旦完成就会释放AUTO-INC锁。

那怎么会有死锁呢?

2.原因

今天查了一下资料,大致了解了当innodb_autoinc_lock_mode=0(mysql5.1.22之前连这个选项都没添加，所以默认都是0)时,在并发数大于208以上可能出现很多死锁的原因,如下:

 

在innodb源代码lock/lock0lock.c文件中,定义了两个常量:

 

/* Restricts the length of search we will do in the waits-for

     graph of transactions */

#define LOCK_MAX_N_STEPS_IN_DEADLOCK_CHECK 1000000

 

/* Restricts the recursion depth of the search we will do in the waits-for

    graph of transactions */

#define LOCK_MAX_DEPTH_IN_DEADLOCK_CHECK 200

 

然后在检查是否产生死锁的函数lock_deadlock_occurs()中有如下代码:

 

ret = lock_deadlock_recursive(trx, trx, lock, &cost, 0);

switch (ret) {

case LOCK_EXCEED_MAX_DEPTH:

        产生死锁

        ...

        break;

}

其中的lock_deadlock_recursive()函数是递归函数,它会检查自身递归深度,其中有如下代码:

 

ibool   too_far

   = depth > LOCK_MAX_DEPTH_IN_DEADLOCK_CHECK

|| *cost > LOCK_MAX_N_STEPS_IN_DEADLOCK_CHECK;

...

if (too_far) {

                return(LOCK_EXCEED_MAX_DEPTH);

            }

因此innodb在检查是否产生死锁时调用lock_deadlock_occurs()检查,这个函数再会调用lock_deadlock_recursive()递归检查锁的数目(不知道这么说是否确切?)，当递归的深度depth大于了一开始介绍的常量LOCK_MAX_DEPTH_IN_DEADLOCK_CHECK,或者cost(不清楚这个代表什么)大于一开始介绍的常量LOCK_MAX_N_STEPS_IN_DEADLOCK_CHECK时,就认为发生了死锁.

当并发数超过208的时候，发生了很多死锁，基于上面的分析我们可以得知，因为每一个并发做的是一个insert操作,需要加一个锁(暂且不管是s锁还是x锁),200多个线程并发执行,第n个insert正在执行,后来的线程无法获得锁,于是加入到lock queue中排队等待,这个时候lock queue长度超过了常量LOCK_MAX_DEPTH_IN_DEADLOCK_CHECK所默认定义的200,然后Innodb在检查是否产生死锁的时候发现在递归检查lock_queue的时候深度超过了200,于是就认为发生了死锁.

废话了这么多就是当并发数超过208的时候mysql认为发生了死锁，因为AUTO-INC锁在mysql 5.1.22前，这个是表级锁，如果并发高、数据量大的话，很容易就到达208的

3.防止

找到原因后，下面就是怎么防止这个死锁的产生呢?

上面的测试也说了，在mysql 5.1.22中,已经改良了Innodb的auto_increment的锁机制,增加了一个innodb_autoinc_lock_mode选项，我们只需要使用其默认值1就可以很好的避免这个问题.

3.1 INSERT-like

在mysql5.1.22之前，mysql的“INSERT-like”语句（包INSERT, INSERT…SELECT, REPLACE,REPLACE…SELECT, and LOAD DATA)会在执行整个语句的过程中使用一个AUTO-INC锁将表锁住，直到整个语句结束（而不是事务结束）。因此在使用INSERT…SELECT、INSERT…values(…),values(…)时，LOAD DATA等耗费时间较长的操作时，会将整个表锁住，而阻塞其他的“INSERT-like”、Update等语句，推荐使用程序将这些语句分成多条语句，一一插入，减少单一时间的锁表时间。

mysql5.1.22之后mysql进行了改进，引入了参数 innodb_autoinc_lock_mode，通过这个参数控制mysql的锁表逻辑，在介绍这个之前先引入几个术语，方便说明 innodb_autoinc_lock_mode。

INSERT-like：

INSERT, INSERT … SELECT, REPLACE, REPLACE … SELECT, and LOAD DATA, INSERT … VALUES(),VALUES()

 

Simple inserts

就是通过分析insert语句可以确定插入数量的insert语句, INSERT, INSERT … VALUES(),VALUES()

 

Bulk inserts

就是通过分析insert语句不能确定插入数量的insert语句, INSERT … SELECT, REPLACE … SELECT, LOAD DATA

 

Mixed-mode inserts

下面两种，不确定是否需要分配auto_increment id

INSERT INTO t1 (c1,c2) VALUES (1,’a'), (NULL,’b'), (5,’c'), (NULL,’d');

INSERT … ON DUPLICATE KEY UPDATE

3.2 innodb_autoinc_lock_mode选项 3.2.1 innodb_autoinc_lock_mode = 0 (“traditional” lock mode)

这种方式就和mysql5.1.22以前一样，为了向后兼容而保留了这种模式，如同前面介绍的一样，这种方式的特点就是“表级锁定”，并发性较差

3.2.2 innodb_autoinc_lock_mode = 1 (“consecutive” lock mode)

这种方式是新版本中的默认方式，推荐使用，并发性相对较高，特点是“consecutive”，即保证同一条insert语句中新插入的auto_increment id都是连续的。

 

这种模式下：

“Simple inserts”：直接通过分析语句，获得要插入的数量，然后一次性分配足够的auto_increment id，只会将整个分配的过程锁住。

 

“Bulk inserts”：因为不能确定插入的数量，因此使用和以前的模式相同的表级锁定。

 

“Mixed-mode inserts”：直接分析语句，获得最坏情况下需要插入的数量，然后一次性分配足够的auto_increment id，只会将整个分配的过程锁住。需要注意的是，这种方式下，会分配过多的id，而导致”浪费“。比如INSERT INTO t1 (c1,c2) VALUES (1,’a'), (NULL,’b'), (5,’c'), (NULL,’d');会一次性的分配5个id，而不管用户是否指定了部分id；INSERT … ON DUPLICATE KEY UPDATE一次性分配，而不管将来插入过程中是否会因为duplicate key而仅仅执行update操作。

注意：当master mysql版本<5.1.22，slave mysql版本>=5.1.22时，slave需要将innodb_autoinc_lock_mode设置为0，因为默认的innodb_autoinc_lock_mode为1，对于INSERT … ON DUPLICATE KEY UPDATE和INSERT INTO t1 (c1,c2) VALUES (1,’a'), (NULL,’b'), (5,’c'), (NULL,’d');的执行结果不同，现实环境一般会使用INSERT … ON DUPLICATE KEY UPDATE。

3.2.3 innodb_autoinc_lock_mode = 2 (“interleaved” lock mode)

这种模式是来一个分配一个，而不会锁表，只会锁住分配id的过程，和innodb_autoinc_lock_mode = 1的区别在于，不会预分配多个，这种方式并发性最高。但是在replication中当binlog_format为statement-based时（简称SBR statement-based replication）存在问题，因为是来一个分配一个，这样当并发执行时，“Bulk inserts”在分配的时会同时向其他的INSERT分配，会出现主从不一致（从库执行结果和主库执行结果不一样），因为binlog只会记录开始的insert id。

 

测试SBR，执行begin;insert values(),();insert values(),();commit;会在binlog中每条insert values(),();前增加SET INSERT_ID=18/*!*/;。

 

但是row-based replication RBR时不会存在问题。

 

另外RBR的主要缺点是日志数量在包括语句中包含大量的update delete（update多条语句，delete多条语句）时，日志会比SBR大很多；假如实际语句中这样语句不是很多的时候（现实中存在很多这样的情况），推荐使用RBR配合innodb_autoinc_lock_mode，不过话说回来，现实生产中“Bulk inserts”本来就很少，因此innodb_autoinc_lock_mode = 1应该是够用了。