MySQL -- INSERT語句的鎖

MySQL · 發表 2019-03-15 21:00:06

摘要： CREATE TABLE `t` ( `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `c` INT(11) DEFAULT NULL, `d` INT(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`), ...

CREATE TABLE `t` (
`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`c` INT(11) DEFAULT NULL,
`d` INT(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `c` (`c`)
) ENGINE=InnoDB;

INSERT INTO t VALUES (null,1,1);
INSERT INTO t VALUES (null,2,2);
INSERT INTO t VALUES (null,3,3);
INSERT INTO t VALUES (null,4,4);

CREATE TABLE t2 LIKE t;

操作序列

時刻	session A	session B
T1		BEGIN;
T2		INSERT INTO t2(c,d) SELECT c,d FROM t;
T3	INSERT INTO t VALUES (-1,-1,-1); (Blocked)

-- T3時刻
mysql> SELECT locked_index,locked_type,waiting_lock_mode,blocking_lock_mode FROM sys.innodb_lock_waits WHERE locked_table='`test`.`t`';
+--------------+-------------+-------------------+--------------------+
| locked_index | locked_type | waiting_lock_mode | blocking_lock_mode |
+--------------+-------------+-------------------+--------------------+
| PRIMARY| RECORD| X,GAP| S|
+--------------+-------------+-------------------+--------------------+

T2時刻，session B會在表t加上 PRIMARY:Next-Key Lock:(-∞,1]
如果沒有鎖的話，就可能會出現session B的 INSERT語句先執行 ，但對應的 binlog後寫入 的情況
- binlog_format=STATEMENT ，binlog裡面的語句序列如下
```
INSERT INTO t VALUES (-1,-1,-1)
INSERT INTO t2(c,d) SELECT c,d FROM t
```
- 這個語句傳到備庫執行，就會把id=-1這一行也會寫到t2， 主備不一致

INSERT迴圈寫入

非迴圈寫入

mysql> EXPLAIN INSERT INTO t2(c,d) (SELECT c+1,d FROM t FORCE INDEX(c) ORDER BY c DESC LIMIT 1);
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type| possible_keys | key| key_len | ref| rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
|1 | INSERT| t2| NULL| ALL| NULL| NULL | NULL| NULL | NULL |NULL | NULL|
|1 | SIMPLE| t| NULL| index | NULL| c| 5| NULL |1 |100.00 | NULL|
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+

# Time: 2019-03-15T04:55:55.315664Z
# User@Host: root[root] @ localhost []Id:2
# Query_time: 0.003300Lock_time: 0.000424 Rows_sent: 0Rows_examined: 1
SET timestamp=1552625755;
INSERT INTO t2(c,d) (SELECT c+1,d FROM t FORCE INDEX(c) ORDER BY c DESC LIMIT 1);

加鎖範圍為在表t上 c:Next-Key Lock:(3,4] + c:Next-Key Lock:(4,+∞]
執行流程比較簡單，從表t中按索引c倒序掃描第一行，拿到結果後寫入到表t2，整個語句的掃描行數為1

迴圈寫入

-- MySQL 5.7上執行
mysql> EXPLAIN INSERT INTO t(c,d) (SELECT c+1,d FROM t FORCE INDEX(c) ORDER BY c DESC LIMIT 1);
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+
| id | select_type | table | partitions | type| possible_keys | key| key_len | ref| rows | filtered | Extra|
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+
|1 | INSERT| t| NULL| ALL| NULL| NULL | NULL| NULL | NULL |NULL | NULL|
|1 | SIMPLE| t| NULL| index | NULL| c| 5| NULL |1 |100.00 | Using temporary |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+

mysql> SHOW STATUS LIKE '%Innodb_rows_read%';
+------------------+-------+
| Variable_name| Value |
+------------------+-------+
| Innodb_rows_read | 13|
+------------------+-------+

mysql> INSERT INTO t(c,d) (SELECT c+1,d FROM t FORCE INDEX(c) ORDER BY c DESC LIMIT 1);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1Duplicates: 0Warnings: 0

mysql> SHOW STATUS LIKE '%Innodb_rows_read%';
+------------------+-------+
| Variable_name| Value |
+------------------+-------+
| Innodb_rows_read | 17|
+------------------+-------+

# Time: 2019-03-15T05:10:38.603323Z
# User@Host: root[root] @ localhost []Id:2
# Query_time: 0.004470Lock_time: 0.000184 Rows_sent: 0Rows_examined: 5
SET timestamp=1552626638;
INSERT INTO t(c,d) (SELECT c+1,d FROM t FORCE INDEX(c) ORDER BY c DESC LIMIT 1);

Using temporary 表示用到了 臨時表 ，執行過程中，需要把表t的內容讀出來，寫入臨時表
實際上， EXPLAIN 結果裡的 rows=1 是因為受到了 LIMIT 1 的影響
語句執行前後， Innodb_rows_read 的值增加了4，因為臨時表預設使用的是 Memory引擎
- 這4行資料查的是表t，即對錶t做了 全表掃描
執行流程
- 建立臨時表，表裡有兩個欄位 c 和 d
- 按照索引c掃描表t，依次取出c=4,3,2,1，然後回表，讀到c和d的值寫入臨時表
  - 此時， Rows_examined=4
- 由於有 LIMIT 1 ，所以只會取臨時表的第一行，再插入到表t
  - 此時， Rows_examined=5
該語句會導致在表t上做 全表掃描 ，並且會給索引c上的所有間隙都加上 Share Next-Key Lock
- 在這個語句執行期間，其它事務不能在這個表上插入資料
需要臨時表的原因
- 一邊遍歷資料，一邊更新資料
- 如果讀出來的資料直接寫回原表，可能在遍歷過程中，讀到剛剛插入的記錄
- 新插入的記錄如果參與計算邏輯，就會與原語義不符

優化方案

CREATE TEMPORARY TABLE temp_t(c INT,d INT) ENGINE=Memory;
-- Rows_examined=1
INSERT INTO temp_t (SELECT c+1, d FROM t FORCE INDEX(c) ORDER BY c DESC LIMIT 1);
-- Rows_examined=1
INSERT INTO t(c,d) SELECT * FROM temp_t;
DROP TABLE temp_t;

INSERT唯一鍵衝突

時刻	session A	session B
T0	SELECT * FROM t;
T1	INSERT INTO t VALUES (10,10,10);
T2	BEGIN;
T3	INSERT INTO t VALUES (11,10,10); (Duplicate entry ‘10’ for key ‘c’)
T4		INSERT INTO t VALUES (12,9,9); (Blocked)

-- T0時刻
mysql> SELECT * FROM t;
+----+------+------+
| id | c| d|
+----+------+------+
|1 |1 |1 |
|2 |2 |2 |
|3 |3 |3 |
|4 |4 |4 |
|5 |5 |4 |
+----+------+------+

mysql> SELECT locked_index,locked_type,waiting_lock_mode,blocking_lock_mode FROM sys.innodb_lock_waits WHERE locked_table='`test`.`t`';
+--------------+-------------+-------------------+--------------------+
| locked_index | locked_type | waiting_lock_mode | blocking_lock_mode |
+--------------+-------------+-------------------+--------------------+
| c| RECORD| X,GAP| S|
+--------------+-------------+-------------------+--------------------+

session A要執行的INSERT語句，發生唯一鍵衝突，並不是簡單地報錯返回，還需要在 衝突的索引 上加鎖
一個 Next-Key Lock 由它的 右邊界 定義的，即是 c:Shared Next-Key Lock:(5,10]

INSERT死鎖

時刻	session A	session B	session C
T0	TRUNCATE t;
T1	BEGIN; INSERT INTO t VALUES (null,5,5);
T2		INSERT INTO t VALUES (null,5,5);	INSERT INTO t VALUES (null,5,5);
T3	ROLLBACK;		Deadlock found

在T1時刻，session A執行 INSERT 語句，在索引 c=5 上加上行鎖（索引c是 唯一索引 ，可以退化為行鎖）
在T2時刻，session B和session C執行相同的 INSERT 語句，發現 唯一鍵衝突 ， 等待加上讀鎖
在T3時刻，session A執行 ROLLBACK 語句，session B和session C都試圖繼續插入執行操作，都要加上寫鎖
- 但兩個session都要等待對方的讀鎖，所以就出現了死鎖

INSERT INTO…ON DUPLICATE KEY

TRUNCATE T;
INSERT INTO t VALUES (1,1,1),(2,2,2);

-- 如果有多個列違反唯一性約束，按照索引的順序，修改跟第一個索引衝突的行
-- 2 rows affected，insert和update都認為自己成功了，update計數加1，insert計數也加1
INSERT INTO t VALUES (2,1,100) ON DUPLICATE KEY UPDATE d=100;
Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
Records: 2Duplicates: 0Warnings: 0

mysql> SELECT * FROM t;
+----+------+------+
| id | c| d|
+----+------+------+
|1 |1 |1 |
|2 |2 |100 |
+----+------+------+

MySQL -- INSERT語句的鎖

操作序列

INSERT迴圈寫入

非迴圈寫入

迴圈寫入

優化方案

INSERT唯一鍵衝突

INSERT死鎖

INSERT INTO…ON DUPLICATE KEY

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