insert 语句导致的死锁案例分析。
> 本文基于 MySQL 8.0.32 源码，存储引擎为 InnoDB。
正文
1. 准备工作
创建测试表：
CREATE TABLE `t_deadlock_1` (
`id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`i1` int DEFAULT NULL,
`i2` int DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_i1` (`i1`)
) ENGINE = InnoDB;
插入测试数据：
INSERT INTO `t_deadlock_1` (`id`, `i1`, `i2`)
VALUE (22, 2, 3), (23, 5, 4), (24, 6, 7);
把事务隔离级别设置为 REPEATABLE-READ（如已设置，忽略此步骤）：
SET transaction_isolation = 'REPEATABLE-READ';
-- 确认设置成功
SHOW VARIABLES like 'transaction_isolation';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
2. 加锁情况
创建 2 个 MySQL 连接，开启 2 个事务，执行以下 SQL：
-- session 1（事务 1）
BEGIN; DELETE FROM t_deadlock_1 WHERE `i1` = 5;
-- session 2（事务 2）
BEGIN; DELETE FROM t_deadlock_1 WHERE `i1` = 5;
在 session 1 中执行以下 select 语句查看加锁情况：
select
engine_transaction_id, object_name, index_name,
lock_type, lock_mode, lock_status, lock_data
from performance_schema.data_locks
where object_name = 't_deadlock_1'
and lock_type = 'RECORD'\G
***************************[ 1. row ]***************************
engine_transaction_id | 250490
object_name | t_deadlock_1
index_name | idx_i1
lock_type | RECORD
lock_mode | X
lock_status | WAITING
lock_data | 5, 23
***************************[ 2. row ]***************************
engine_transaction_id | 250489
object_name | t_deadlock_1
index_name | idx_i1
lock_type | RECORD
lock_mode | X
lock_status | GRANTED
lock_data | 5, 23
***************************[ 3. row ]***************************
engine_transaction_id | 250489
object_name | t_deadlock_1
index_name | PRIMARY
lock_type | RECORD
lock_mode | X,REC_NOT_GAP
lock_status | GRANTED
lock_data | 23
***************************[ 4. row ]***************************
engine_transaction_id | 250489
object_name | t_deadlock_1
index_name | idx_i1
lock_type | RECORD
lock_mode | X,GAP
lock_status | GRANTED
lock_data | 6, 24
加锁情况第 2 ~ 4 条，是事务 1 的加锁情况。
事务 1 执行 delete 语句过程中，会先扫描需要删除的记录，并对扫描到的记录加锁。
扫描过程使用了二级索引 idx_i1，先定位到这个索引中 <i1 = 5, id="23"> 的记录，加排他 Next-Key 锁，对应加锁情况第 2 条（2. row）。
回表查询主键索引中 <id = 23> 的记录，加排他普通记录锁，对应加锁情况第 3 条（3. row）。
扫描到匹配 where 条件的第 1 条记录之后，接着扫描下一条记录，也就是二级索引 idx_i1 中 <i1 = 6, id="24"> 的记录，加排他间隙锁，对应加锁情况第 4 条（4. row）。
因为这条记录不匹配 where 条件，不需要回表查询对应的主键索引记录，所以没有对主键索引中 <id = 24> 的记录加锁。
按照 <i1 = 5, id="23"> 的记录加锁情况，<i1 = 6, id="24"> 的记录也应该加排他 Next-Key 锁，但实际上只加了排他间隙锁。
这是因为 InnoDB 对命中索引的等值查询条件做了特殊处理。
可重复读隔离级别默认会对扫描到的记录加排他 Next-Key 锁。如果 InnoDB 发现记录不匹配命中索引的等值查询条件，会改为对这条记录加排他间隙锁，避免锁定不匹配的记录本身，以缩小加锁范围。
加锁情况第 1 条（1. row），是事务 2 的加锁情况。
事务 2 执行 delete 语句过程中，也会先扫描需要删除的记录，并对扫描到的记录加锁。
扫描过程同样使用了二级索引 idx_i1，先定位到这个索引中 <i1 = 5, id="23"> 的记录，加排他 Next-Key 锁。
但是，因为事务 1 先对这条记录加了排他 Next-Key 锁，事务 2 的加锁操作被阻塞，进入锁等待状态。
介绍完事务 1 和事务 2 的加锁情况，我们再在 session 1 中执行以下 insert 语句，插入一条记录：
INSERT INTO t_deadlock_1 (`id`, `i1`, `i2`) VALUES (25, 2, 10);
结果就出现了死锁，事务 2 被选择成为死锁受害事务，回滚了：
(1213, 'Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction')
3. 死锁分析
为了找到死锁原因，我们需要借助死锁日志，可以在 session 1 或者 session 2 中执行以下 show 语句，查看最新的死锁日志：
SHOW ENGINE InnoDB STATUS\G
------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
2024-09-07 07:48:49 0x7000087c0000
*** TRANSACTION:
-- 事务 2
TRANSACTION 250490, ACTIVE 19 sec starting index read
...
DELETE FROM t_deadlock_1 WHERE `i1` = 5
*** HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 232 page no 5 n bits 72 \
index idx_i1 of table `test`.`t_deadlock_1` trx id 250490 \
lock_mode X waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: \
n_fields 2; compact format; info bits 32
0: len 4; hex 80000005; asc ;;
1: len 4; hex 80000017; asc ;;
*** WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 232 page no 5 n bits 72 \
index idx_i1 of table `test`.`t_deadlock_1` trx id 250490 \
lock_mode X waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: \
n_fields 2; compact format; info bits 32
0: len 4; hex 80000005; asc ;;
1: len 4; hex 80000017; asc ;;
*** TRANSACTION:
-- 事务 1
TRANSACTION 250489, ACTIVE 26 sec inserting
...
INSERT INTO t_deadlock_1 (`id`, `i1`, `i2`) VALUES (25, 2, 10)
*** HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 232 page no 5 n bits 72 \
index idx_i1 of table `test`.`t_deadlock_1` trx id 250489 \
lock_mode X
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: \
n_fields 2; compact format; info bits 32
0: len 4; hex 80000005; asc ;;
1: len 4; hex 80000017; asc ;;
*** WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 232 page no 5 n bits 72 \
index idx_i1 of table `test`.`t_deadlock_1` trx id 250489 \
lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: \
n_fields 2; compact format; info bits 32
0: len 4; hex 80000005; asc ;;
1: len 4; hex 80000017; asc ;;
以上是从 SHOW ENGINE InnoDB STATUS 结果中摘出来的最新的死锁日志。
> 为了方便手机上阅读，我对格式做了一些调整，内容也有一点小小的修改，去掉了事务前面的编号。
从死锁日志可以看到，事务 1（250489）和事务 2（250490）加锁发生死锁，都是因为二级索引 idx_i1 中的一条记录：
/* i1 字段 */ 0: len 4; hex 80000005; asc ;;
/* id 字段 */ 1: len 4; hex 80000017; asc ;;
在 《30. 死锁日志详解》这篇文章中，我们介绍过把死锁日志中整数类型字段值转换为整数的方法。
我们用这个方法，把上面死锁日志中这条记录的两个字段值转换为整数：
## i1 字段，输出：5
echo $((0x80000005 ^ (1 << (4 * 8 - 1))))
## id 字段，输出：23
echo $((0x80000017 ^ (1 << (4 * 8 - 1))))
从以上输出可以看到，事务 1（250489）和事务 2（250490）加锁发生死锁，都是因为二级索引 idx_i1 中 <i1 = 5, id="23"> 的记录。
*** TRANSACTION:
-- 事务 1
TRANSACTION 250489, ACTIVE 26 sec inserting
...
*** HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 232 page no 5 n bits 72 \
index idx_i1 of table `test`.`t_deadlock_1` trx id 250489 \
lock_mode X
...
*** WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 232 page no 5 n bits 72 \
index idx_i1 of table `test`.`t_deadlock_1` trx id 250489 \
lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting
...
上面是从死锁日志中摘出来的一小段，从这段日志可以看到，事务 1（250489）持有 <i1 = 5, id="23"> 的记录的排他 Next-Key 锁，等待获得这条记录的插入意向锁。
*** TRANSACTION:
-- 事务 2
TRANSACTION 250490, ACTIVE 19 sec starting index read
...
DELETE FROM t_deadlock_1 WHERE `i1` = 5
*** HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 232 page no 5 n bits 72 \
index idx_i1 of table `test`.`t_deadlock_1` trx id 250490 \
lock_mode X waiting
...
*** WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 232 page no 5 n bits 72 \
index idx_i1 of table `test`.`t_deadlock_1` trx id 250490 \
lock_mode X waiting
...
上面也是从死锁日志中摘出来的一小段，从这段日志可以看到，事务 2（250490）的 HOLDS THE LOCK(S) 和 WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED 的记录都处于 waiting 状态。
这是因为事务 2（250490）在等待获得事务 1（250489）持有的 <i1 = 5, id="23"> 的记录的排他 Next-Key 锁，又阻塞了事务 1（250489）对 <i1 = 5, id="23"> 的记录加插入意向锁。
既然事务 1（250489）已经持有 <i1 = 5, id="23"> 的记录的排他 Next-Key 锁，也就是既锁定了这条记录，又锁定了它前面的间隙。
理论上来说，事务 1（250489）再对这条记录加插入意向锁，可以直接获得锁。
为什么会被事务 2（250490）阻塞呢？
如果事务 1（250489）因为持有这条记录的排他 Next-Key 锁，就可以直接获得这条记录的插入意向锁。
获得插入意向锁之后，插入 <i1 = 2, id="25"> 的记录到 <i1 = 5, id="23"> 的记录前面。
新插入的记录，会导致事务 1 和事务 2 原来对 <i1 = 5, id="23"> 的记录加的锁都需要拆分。
已经获得的锁，拆分是没有问题的。
事务 2（250490）在等待获得 <i1 = 5, id="23"> 的记录的排他 Next-Key 锁，也会拆分，得到两个处于等待状态的锁。
然而，InnoDB 却不允许一个事务同时有两个处于等待状态的锁。
基于这个规则，虽然事务 1（250489）已经持有 <i1 = 5, id="23"> 的记录的排他 Next-Key 锁，但是因为事务 2（250490）在等待获得这条记录的排他 Next-Key 锁，事务 1（250489）想要对这条记录加插入意向锁，也需要等待。
事务 1（250489）和事务 2（250490）相互等待，就形成了死锁，过程如下：
- 事务 1 持有锁。
- 事务 2 等待获得事务 1 持有的锁。
- 事务 1 等待事务 2 获得并释放锁之后，才能获得插入意向锁。
4. 总结
如果事务 1 已经对某条记录加了排他 Next-Key 锁：
- 没有其它事务在等待获得这条记录的锁，事务 1 想要往这条记录前面的间隙插入记录，不需要等待获得插入意向锁，可以直接插入记录。
- 其它事务在等待获得这条记录的锁，事务 1 想要往这条记录前面的间隙插入记录，需要等待其它事务获得并释放锁之后，事务 1 才能获得插入意向锁，然后才能往这个间隙插入记录。
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