【MySQL】gap lock 淺析

楊奇龍發表於2012-12-09
MySql
【定義】
innodb 行級鎖 record-level lock大致有三種：record lock, gap lock and Next-KeyLocks。
record lock  鎖住某一行記錄  
gap lock     鎖住某一段範圍中的記錄 
next key lock 是前兩者效果的疊加。
下面是MYSQL官方文件中相關內容的連結
http://dev.mysql.com/doc/refman/5.1/en/innodb-record-level-locks.html
【實驗環境】
session 1 20:39:29> show create table gap \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: gap
Create Table: CREATE TABLE `gap` (
  `id` int(11) DEFAULT NULL,
  KEY `ind_gap_id` (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)
session 1 20:39:32> select * from gap;      
+------+
| id   |
+------+
|   17 |
|   20 |
|   33 |
|   39 |
|   42 |
|   43 |
+------+
6 rows in set (0.00 sec)

【實驗】
兩個會話都在REPEATABLE-READ 事務隔離級別。且都要在事務中進行。
session 1  20:39:37> start transaction;      
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
session 1  20:39:41> delete from gap where id=33;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
session 20:40:07> 

在會話2中 插入id <20 和 >=39的值 可以執行成功,而當要插入的id [20,39)的值時 會遇到gap lock 。
session 2 20:40:15> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
session 2 20:40:30> insert into gap values(14);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
session 2 20:40:59> insert into gap values(18);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
session 2 20:41:06> insert into gap values(20);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
session 2 20:41:12> insert into gap values(24);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
session 2 20:42:17> 
session 2 20:42:53> insert into gap values(35); 
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
session 2 20:44:09> 
session 2 20:44:56> insert into gap values(39);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
session 2 20:45:13> insert into gap values(40);              
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

從上面的實驗中可以看出會話1 執行刪除語句之後,不僅僅鎖住 id=33的記錄,同時也鎖住區間為[20,39)的記錄。具體的原因是執行delete from gap where id=33語句,mysql 會執行索引掃描並在該表上施加一個next-key lock ,向左掃描到20,向右掃描到39 ,鎖定區間左閉右開,所以lock的範圍是 [20,39)。

【gap 鎖帶來的問題】
生產環境中有這樣的一個情況：
程式會對一個表message 進行update 和insert 
session 1
UPDATE message SET gmt_modified = now(),deal_times = deal_times +1   , status = 'sending' , gmt_retry = '2012-11-17 23:54:10' 
WHERE message_id=18;
insert into  message (body ,user_id,status,message_type,version,deal_times,gmt_create,gmt_modified,gmt_retry) 
values ('hello ！',-1,'sending','instance_status_sync',2,127,now(),now(),now());

session 2
UPDATE message SET gmt_modified = now(),deal_times = deal_times +1   , status = 'sending' , gmt_retry = '2012-11-17 23:54:10' 
WHERE message_id=19;
insert into  message (body ,user_id,status,message_type,version,deal_times,gmt_create,gmt_modified,gmt_retry) 
values          ('hello world！',-2,'sending','instance_status_sync',1,17,now(),now(),now());

對於上述程式在無併發情況下,執行正常,但是併發量大的情況下,執行順序可能就會變成下面的：
UPDATE message SET gmt_modified = now(),deal_times = deal_times +1   , status = 'sending' , gmt_retry = '2012-11-17 23:54:10' 
WHERE message_id= 61;
UPDATE message SET gmt_modified = now(),deal_times = deal_times +1   , status = 'sending' , gmt_retry = '2012-11-17 23:54:10' 
WHERE message_id= 73;
insert into  message (body ,user_id,status,message_type,version,deal_times,gmt_create,gmt_modified,gmt_retry) 
values          ('hello world！',-2,'sending','instance_status_sync',1,17,now(),now(),now());
insert into  message (body ,user_id,status,message_type,version,deal_times,gmt_create,gmt_modified,gmt_retry) 
values ('hello ！',-1,'sending','instance_status_sync',2,127,now(),now(),now()); 
此時 往往會報錯
[ERROR]  Could not execute Write_rows event on table db.message; Deadlock found when trying toget lock; ; try restarting transaction, Error_code: 1213;  

前兩條update 型別的語句都已經獲得了[59,75 )區間內記錄的S鎖，然後兩個事務又分別對該區間段內的message_id=10這個位置請求X鎖，這時就發生死鎖，誰都請求不到X鎖，因為互相都持有S鎖。

【解決方案有兩種】
1、改變程式中資料庫操作的邏輯
2、取消gap lock機制
Gap locking can be disabled explicitly.This occurs if you change the transaction isolation level to READ COMMITTED orenable the innodb_locks_unsafe_for_binlog system variable.
【參考】
http://dev.mysql.com/doc/refman/5.1/en/innodb-record-level-locks.html
http://dev.mysql.com/doc/refman/5.1/en/innodb-locks-set.html

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