Mysql必读MySQL中由load data语句引起死锁的解决案例

《Mysql必读MySQL中由load data语句引起死锁的解决案例》要点：
本文介绍了Mysql必读MySQL中由load data语句引起死锁的解决案例，希望对您有用。如果有疑问，可以联系我们。

一个线上项目报的死锁,简要说明一下产生原因、处理方案和相关的一些点.MYSQL教程

1、背景MYSQL教程

这是一个类似数据分析的项目,数据完全通过LOAD DATA语句导入一个InnoDB表中.为方便描述,表结构简化为如下：MYSQL教程

Create table tb(id int primary key auto_increment, c int not null) engine=innodb;

导入数据的语句对应为MYSQL教程

Load data infile ‘data1.csv' into table tb;
Load data infile ‘data2.csv' into table tb;

cat Data1.csv
1 100
2 100
3 100
Cat data2.csv
10 100
11 100
12 100

产生死锁的证据是在show engine innodb status的LATEST DETECTED DEADLOCK段中看到死锁信息,简化为如下：
MYSQL教程

MYSQL教程

说明MYSQL教程

从上面表格中看出,事务1在等待某一行的锁.而事务2持有这行的锁,但等待表的自增锁(AUTO_INC),判断为死锁,事务回滚.
这里事务1没有写出来,但是可以推断,事务1持有这个表的自增锁(否则就不是死锁了).MYSQL教程

2、背景知识1：AUTO_INC lock 及其选项MYSQL教程

在InnoDB表中,若存在自增字段,则会维护一个表级别的锁,这里称为自增锁.每次插入新数据,或者update语句修改了此字段,都会需要获取这个锁MYSQL教程

由于一个事务可能包含多个语句,而并非所有的语句都与自增字段有关,因此InnoDB作了一个特殊的处理,自增锁在一个语句结束后马上被释放.之所以说是特殊处理,是因为普通的锁,都是在事务结束后释放.MYSQL教程

若一个表有自增字段,一个insert语句不指定该字段的值,或指定为NULL时,InnoDB会给它赋值为当前的AUTO_INCREMENT的值,然后AUTO_INCREMENT加1.MYSQL教程

与这个自增锁相关的一个参数是innodb_autoinc_lock_mode. 默认值为1,可选为0,1,2.MYSQL教程

我们先来看当这个值设置为0时,一个有自增字段的表,插入一行数据时的行为：MYSQL教程

1) 申请AUTO_INC锁MYSQL教程

2) 得到当前AUTO_INCREMNT值n,给AUTO_INCREMENT 加1MYSQL教程

3) 执行插入操作,并将n填入新增的行对应字段中MYSQL教程

4) 释放AUTO_INC锁MYSQL教程

我们看到这个过程中,虽然InnoDB为了减少锁粒度,在语句执行完成就马上释放,但这锁还是太大了DD它包括了插入操作的时间.这就导致了两个insert语句,实际上没办法并行.MYSQL教程

没有这个参数之前,行为就是与设置为0相同,0这个选项就是留着兼容的.MYSQL教程

很容易想到设置为1的时候,应该是将3) 和 4)对调.但是本文还是要讨论为0的情况,因为我们的前提是LOAD语句,而LOAD语句这类插入多行的语句中(包括insert …select …),即使设置为1也没用,会退化为0的模式.MYSQL教程

3、背景知识2：LOAD DATA语句的主从行为MYSQL教程

为什么插入多行的语句要即使将innodb_autoinc_lock_mode设置为1,也会用0的模式呢?MYSQL教程

主要原因还是为了主从一致性.设想binlog_format='statement',一个LOAD DATA语句在主库的binlog直接记录为语句本身,那从库如何重放：MYSQL教程

1) 将load data用到的文件发给slave,slave将文件保存在临时目录.MYSQL教程

2) 在slave也执行一次LOAD DATA语句.MYSQL教程

其间有一个问题：slave怎么保证load data语句的自增id字段与master相同?MYSQL教程

为了解决这个问题,主库的binlog中还有一个set SET INSERT_ID命令,表明这个LOAD DATA语句插入的第一行的自增ID值.这样slave在执行load data之前,先执行了这个set SET INSERT_ID语句,用于保证执行结果与主库一模一样.MYSQL教程

上述的机制能保证主从数据一致的前提是：主从库上LOAD DATA语句生成的自增ID值必须是连续的.MYSQL教程

4、背景知识1＋2：分析MYSQL教程

回到前面说的模式0和1的区别,我们看到,如果AUTO_INC锁在整个语句开始之前就获取,在语句结束之后才释放,这样就能保证整个语句生成的id连续DD模式0的保证.MYSQL教程

对于1,每次拿到下一个值就释放,插入数据后,若需要再申请,则不连续.MYSQL教程

这就是为什么,即使设置为1,对于多行操作,会退化成0.MYSQL教程

至此我们知道这个死锁出现的原因,是这两个LOAD DATA语句不仅会访问相同的记录,还会访问同一个AUTO_INC锁,造成互相等待.MYSQL教程

到此没完,因为我们知道虽然两个线程访问两个锁可能造成死锁,但是死锁还有另外一个条件,与申请顺序有关.既然AUTO_INC是一个表锁,不论谁先拿到,会阻塞其他同表的LOAD DATA的执行,又为什么会在某个记录上出现锁等待?MYSQL教程

5、背景知识3：AUTO_INC的加锁时机MYSQL教程

前面我们说到每次涉及到插入新数据,就会要求对AUTO_INC加锁,并列出了流程.但这个流程是对于需要从InnoDB中得到自增值来设置列值的情况.另一种情况是在语句中已经指定了该列的值.MYSQL教程

比如对于这个表,执行 insert into tb values(9,100). 此时id的值已经明确是9,虽然不需要取值来填,但是插入这行后有可能需要改变AUTO_INCREMENT的值(若原来是<10,则应该改为10),所以这个锁还是省不了.流程变成：MYSQL教程

1) 插入数据MYSQL教程

2) 若失败则流程结束MYSQL教程

3) 若成功,申请AUTO_INC锁MYSQL教程

4) 调用set_max….函数,如有必要则修改AUTO_INCREMENTMYSQL教程

5) 语句结束时释放AUTO_INC锁.MYSQL教程

6、为什么修改AUTO_INC顺序MYSQL教程

这么调整的好处是什么? 主要是为了减少不必要的锁访问.若在插入数据期间发生错误,比如其他字段造成DUPLICATE KEY error,这样就不用访问AUTO_INC锁.MYSQL教程

7、死锁过程复现MYSQL教程

必须强调是“语句结束时”.这样我们来看一个每行都已经指定了自增列值的LOAD DATA语句的流程(也就是本文例子的情况)：MYSQL教程

1) 插入第一条数据MYSQL教程

2) 申请AUTO_INC锁MYSQL教程

3) 插入第二条MYSQL教程

4) 申请AUTO_INC 锁(因为已经是自己的,直接成功)MYSQL教程

5) ......插入剩余所有行MYSQL教程

6) 释放AUTO_INC锁.MYSQL教程

所以这个流程就简单描述为：插入第一行,申请AUTO_INC锁,然后插入剩下的所有行后再释放.MYSQL教程

我们前面提到过,插入第一条数据时可能需要访问的记录锁,是要等到整个事务结束后才释放的.MYSQL教程

有了上面的这些背景知识,我们来复现一下死锁出现的过程
MYSQL教程

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可以看到触发条件还是比较苛刻的,尤其是session2要刚好要用到session1锁住的那个记录锁.需要说明,由于InnoDB内部对记录的表示,同一个记录锁并不表示主键值一定相同.MYSQL教程

8、解决方案1：去掉不必要的AUTO_INCREMENT字段MYSQL教程

在这个业务中,由于所有的数据都是通过LOAD DATA进去,而且都已经指定了自增字段的值,因此这个AUTO)INCREMENT属性是不需要的.MYSQL教程

少了一个,就死锁不了了.MYSQL教程

9、解决方案2：强制模式1MYSQL教程

前面我们说到innodb_autoinc_lock_mode这个参数的可选值有0、1、2.当设置为1的时候,在LOAD DATA语句会退化为模式0.但若设置为2,则无论如何都会使用模式1.MYSQL教程

我们前面说到使用模式1会导致LOAD DATA生成的自增id值不连续,这样会导致在binlog_format是1时主从不一致,因此设置为2的前提,是binlog_format 是row.MYSQL教程

在binlog_format='row'时,设置innodb_autoinc_lock_mode为2是安全的.MYSQL教程

若允许,方案2比方案1更轻量些,不需要修改数据和表结构.MYSQL教程

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