一、背景
随着公司业务的发展,商品库存从商品中心独立出来成为一个独立的系统,承接主站商品库存校验、订单库存扣减、售后库存释放等业务。在上线之前我们对于核心接口进行了压测,压测过程中出现了 MySQL 5.6.35 死锁现象,通过日志发现引发死锁的只是一条简单的sql,死锁是怎么产生的?发扬技术人员刨根问底的优良传统,对于这次死锁原因进行了细致的排查和总结。本文既是此次过程的一个记录。
在深入探究问题之前,我们先了解一下 MySQL 的加锁机制。
二、MySQL 加锁机制
首先要明确的一点是 MySQL 加锁实际上是给索引加锁,而非给数据加锁。我们先看下MySQL 索引的结构。
MySQL 索引分为主键索引(或聚簇索引)和二级索引(或非主键索引、非聚簇索引、辅助索引,包括各种主键索引外的其他所有索引)。不同存储引擎对于数据的组织方式略有不同。
对InnoDB而言,主键索引和数据是存放在一起的,构成一颗B+树(称为索引组织表),主键位于非叶子节点,数据存放于叶子节点。示意图如下:
而MyISAM是堆组织表,主键索引和数据分开存放,叶子节点保存的只是数据的物理地址,示意图如下:
二级索引的组织方式对于InnoDB和MyISAM是一样的,保存了二级索引和主键索引的对应关系,二级索引列位于非叶子节点,主键值位于叶子节点,示意图如下:
那么在MySQL 的这种索引结构下,我们怎么找到需要的数据呢?
以select * from t where name='aaa'为例,MySQL Server对sql进行解析后发现name字段有索引可用,于是先在二级索引(图2-2)上根据name='aaa'找到主键id=17,然后根据主键17到主键索引上(图2-1)上找到需要的记录。
了解 MySQL 利用索引对数据进行组织和检索的原理后,接下来看下MySQL 如何给索引枷锁。
需要了解的是索引如何加锁和索引类型(主键、唯一、非唯一、没有索引)以及隔离级别(RC、RR等)有关。本例中限定隔离级别为RC,RR情况下和RC加锁基本一致,不同的是RC为了防止幻读会额外加上间隙锁。
2.1 根据主键进行更新
update t set name='xxx' where id=29;只需要将主键上id=29的记录加上X锁即可(X锁称为互斥锁,加锁后本事务可以读和写,其他事务读和写会被阻塞)。如下:
2.2 根据唯一索引进行更新
update t set name='xxx' where name='ddd';这里假设name是唯一的。InnoDB现在name索引上找到name='ddd'的索引项(id=29)并加上加上X锁,然后根据id=29再到主键索引上找到对应的叶子节点并加上X锁。
一共两把锁,一把加在唯一索引上,一把加在主键索引上。这里需要说明的是加锁是一步步加的,不会同时给唯一索引和主键索引加锁。这种分步加锁的机制实际上也是导致死锁的诱因之一。示意如下:
2.3 根据非唯一索引进行更新
update t set name='xxx' where name='ddd';这里假设name不唯一,即根据name可以查到多条记录(id不同)。和上面唯一索引加锁类似,不同的是会给所有符合条件的索引项加锁。示意如下:
这里一共四把锁,加锁步骤如下:
- 在非唯一索引(name)上找到(ddd,29)的索引项,加上X锁;
- 根据(ddd,29)找到主键索引的(29,ddd)记录,加X锁;
- 在非唯一索引(name)上找到(ddd,37)的索引项,加上X锁;
- 根据(ddd,29)找到主键索引的(37,ddd)记录,加X锁;
从上面步骤可以看出,InnoDB对于每个符合条件的记录是分步加锁的,即先加二级索引再加主键索引;其次是按记录逐条加锁的,即加完一条记录后,再加另外一条记录,直到所有符合条件的记录都加完锁。那么锁什么时候释放呢?答案是事务结束时会释放所有的锁。
小结:MySQL 加锁和索引类型有关,加锁是按记录逐条加,另外加锁也和隔离级别有关。
三、死锁现象及排查
了解MySQL 如何给索引加锁后,下面步入正题,看看实际场景下的死锁现象及其成因分析。
本次发生死锁的是库存扣减接口,该接口的主要逻辑是用户下单后,扣减订单商品在某个仓库的库存量。比如用户一个在vivo官网下单买了1台X50手机和1台X30耳机,那么下单后,首先根据用户收货地址确定发货仓库,然后从该仓库里面分别减去一个X50库存和一个X30库存。分析死锁sql之前,先看下商品库存表的定义(为方便理解,只保留主要字段):
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | CREATE TABLE `store` ( `id` int(10) AUTO_INCREMENT COMMENT '主键', `sku_code` varchar(45) COMMENT '商品编码', `ws_code` varchar(32) COMMENT '仓库编码', `store` int(10) COMMENT '库存量', PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_skucode` (`sku_code`), KEY `idx_wscode` (`ws_code`) ) ENGINE=InnoDB COMMENT='商品库存表' |
注意这里分别给sku_code和ws_code两个字段单独定义了索引:idx_skucode, idx_wscode。这样做的原因主要是业务上有根据单个字段查询的要求。
再看下库存扣减update语句:
1 2 3 | update store set |