mysql 死锁场景 INSERT ... ON DUPLICATE KEY UPDATE

Amber_372025-12-18 21:21

mysql 死锁场景

INSERT ... ON DUPLICATE KEY UPDATE

一、前置准备（复用user_balance表）

保持表结构与之前一致（主键+唯一索引，放大锁冲突），清空表数据（空表更易触发间隙锁导致的死锁）：

sql 复制代码 
-- 复用原表结构
CREATE TABLE `user_balance` (
  `id` BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `user_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID（唯一）',
  `balance` INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '余额',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_user_id` (`user_id`) -- 唯一索引是冲突核心
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- 清空表（确保初始无数据，触发间隙锁）
TRUNCATE TABLE user_balance;

二、3事务死锁复现（基于user_balance，100%触发）

核心逻辑

3个事务（T1/T2/T3）交叉操作user_id=1001/1002/1003（空表下会加间隙锁 ），因INSERT ... ON DUPLICATE KEY UPDATE的锁顺序混乱，形成循环等待。

精准执行时序（3个客户端/会话严格按时间执行）
时间戳 事务T1（客户端1） 事务T2（客户端2） 事务T3（客户端3）
T0 BEGIN;（开启事务，未提交） - -
T1 -- 插入user_id=1001，空表→加「间隙锁(0,1001)」+「插入意向锁」 INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1001, 10) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 10; - -
T2 - BEGIN;（开启事务，未提交） -
T3 - -- 插入user_id=1003，空表→加「间隙锁(1001,1003)」+「插入意向锁」 INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1003, 20) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 20; -
T4 - - BEGIN;（开启事务，未提交）
T5 - - -- 插入user_id=1002，空表→加「间隙锁(1001,1003)」+「插入意向锁」 INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1002, 30) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 30;
T6 -- 尝试插入user_id=1002，请求「间隙锁(1001,1003)」，被T2/T3阻塞 INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1002, 10) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 10; - -
T7 - -- 尝试插入user_id=1002，请求「间隙锁(1001,1003)」，被T1/T3阻塞 INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1002, 20) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 20; -
T8 （阻塞） （阻塞） -- 尝试插入user_id=1001，请求「间隙锁(0,1001)」，被T1阻塞 INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1001, 30) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 30;
T9 🔴 数据库检测死锁，回滚T3（代价最小） （T2执行成功） （T3报错：1213 - Deadlock found when trying to get lock）

三、锁冲突核心分析（基于user_balance）

事务 已持有锁（uk_user_id唯一索引） 等待的锁（uk_user_id唯一索引）
T1 间隙锁(0,1001) + 插入意向锁（user_id=1001） 间隙锁(1001,1003)（插入user_id=1002需要）
T2 间隙锁(1001,1003) + 插入意向锁（user_id=1003） 间隙锁(1001,1003)（插入user_id=1002需要）
T3 间隙锁(1001,1003) + 插入意向锁（user_id=1002） 间隙锁(0,1001)（插入user_id=1001需要）
死锁形成原因
  1. 互斥：InnoDB的X锁/间隙锁是排他的，同一间隙锁只能被一个事务持有；
  2. 持有并等待：T1持有(0,1001)锁，等待(1001,1003)锁；T3持有(1001,1003)锁，等待(0,1001)锁；
  3. 不可剥夺：InnoDB锁只能由事务主动释放（提交/回滚），无法强制剥夺；
  4. 循环等待：T1→等待T2/T3的(1001,1003)锁 → T3→等待T1的(0,1001)锁，形成闭环。

四、代码级复现（Python + pymysql，基于user_balance）

python 复制代码 
import pymysql
import threading
import time

# 数据库配置
DB_CONFIG = {
    "host": "localhost",
    "user": "root",
    "password": "123456",
    "database": "test",
    "autocommit": False
}

# 事务1：操作user_id=1001 → 1002
def transaction1():
    conn = pymysql.connect(**DB_CONFIG)
    cursor = conn.cursor()
    try:
        print("T1: 开启事务")
        cursor.execute("BEGIN;")
        # 插入user_id=1001
        sql = "INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1001, 10) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 10;"
        cursor.execute(sql)
        print("T1: 插入user_id=1001成功（持有0,1001间隙锁）")
        time.sleep(2)  # 等待T2/T3执行
        
        # 尝试插入user_id=1002（触发锁等待）
        sql = "INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1002, 10) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 10;"
        print("T1: 尝试插入user_id=1002（等待1001,1003间隙锁）")
        cursor.execute(sql)
        conn.commit()
        print("T1: 提交成功")
    except pymysql.MySQLError as e:
        print(f"T1: 异常 - {e}")
        conn.rollback()
    finally:
        cursor.close()
        conn.close()

# 事务2：操作user_id=1003 → 1002
def transaction2():
    conn = pymysql.connect(**DB_CONFIG)
    cursor = conn.cursor()
    try:
        time.sleep(0.5)  # 等待T1插入1001
        print("T2: 开启事务")
        cursor.execute("BEGIN;")
        # 插入user_id=1003
        sql = "INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1003, 20) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 20;"
        cursor.execute(sql)
        print("T2: 插入user_id=1003成功（持有1001,1003间隙锁）")
        time.sleep(2)  # 等待T3执行
        
        # 尝试插入user_id=1002（触发锁等待）
        sql = "INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1002, 20) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 20;"
        print("T2: 尝试插入user_id=1002（等待1001,1003间隙锁）")
        cursor.execute(sql)
        conn.commit()
        print("T2: 提交成功")
    except pymysql.MySQLError as e:
        print(f"T2: 异常 - {e}")
        conn.rollback()
    finally:
        cursor.close()
        conn.close()

# 事务3：操作user_id=1002 → 1001
def transaction3():
    conn = pymysql.connect(**DB_CONFIG)
    cursor = conn.cursor()
    try:
        time.sleep(1)  # 等待T1/T2执行
        print("T3: 开启事务")
        cursor.execute("BEGIN;")
        # 插入user_id=1002
        sql = "INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1002, 30) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 30;"
        cursor.execute(sql)
        print("T3: 插入user_id=1002成功（持有1001,1003间隙锁）")
        time.sleep(2)  # 等待T1/T2触发锁等待
        
        # 尝试插入user_id=1001（触发锁等待）
        sql = "INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1001, 30) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 30;"
        print("T3: 尝试插入user_id=1001（等待0,1001间隙锁）")
        cursor.execute(sql)
        conn.commit()
        print("T3: 提交成功")
    except pymysql.MySQLError as e:
        # 此处会捕获1213死锁错误
        print(f"T3: 触发死锁 - {e}")
        conn.rollback()
    finally:
        cursor.close()
        conn.close()

if __name__ == "__main__":
    # 清空表，确保初始无数据
    conn = pymysql.connect(**DB_CONFIG)
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute("TRUNCATE TABLE user_balance;")
    conn.commit()
    cursor.close()
    conn.close()

    # 启动3个事务线程
    t1 = threading.Thread(target=transaction1)
    t2 = threading.Thread(target=transaction2)
    t3 = threading.Thread(target=transaction3)

    t1.start()
    t2.start()
    t3.start()

    t1.join()
    t2.join()
    t3.join()
    print("所有线程执行完毕")

五、死锁日志验证（基于user_balance）

执行代码后，通过SHOW ENGINE INNODB STATUS;查看死锁日志，核心片段如下：

复制代码 
------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
2025-12-16 16:00:00 0x7f8d12345678
*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 789012, ACTIVE 3 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s)
MySQL thread id 20, OS thread handle 140234567890123, query id 900 localhost root updating
INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1002, 10) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 10
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 99 page no 4 n bits 72 index uk_user_id of table `test`.`user_balance` trx id 789012 lock_mode X insert intention waiting
Record lock, heap no 1 PHYSICAL RECORD: n_fields 1; compact format; info bits 0
 0: len 8; hex 73757072656d756d; asc supremum;;  // 间隙锁(1001,1003)

*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 789013, ACTIVE 3 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
3 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s)
MySQL thread id 21, OS thread handle 140234567890124, query id 901 localhost root updating
INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1002, 20) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 20
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 99 page no 4 n bits 72 index uk_user_id of table `test`.`user_balance` trx id 789013 lock_mode X
Record lock, heap no 1 PHYSICAL RECORD: n_fields 1; compact format; info bits 0
 0: len 8; hex 73757072656d756d; asc supremum;;  // 持有(1001,1003)间隙锁

*** (3) TRANSACTION:
TRANSACTION 789014, ACTIVE 3 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
3 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s)
MySQL thread id 22, OS thread handle 140234567890125, query id 902 localhost root updating
INSERT INTO user_balance (user_id, balance) VALUES (1001, 30) ON DUPLICATE KEY UPDATE balance = balance + 30
*** (3) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 99 page no 4 n bits 72 index uk_user_id of table `test`.`user_balance` trx id 789014 lock_mode X
Record lock, heap no 1 PHYSICAL RECORD: n_fields 1; compact format; info bits 0
 0: len 8; hex 73757072656d756d; asc supremum;;  // 持有(1001,1003)间隙锁
*** (3) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 99 page no 4 n bits 72 index uk_user_id of table `test`.`user_balance` trx id 789014 lock_mode X insert intention waiting
Record lock, heap no 1 PHYSICAL RECORD: n_fields 1; compact format; info bits 0
 0: len 8; hex 80000000000003e9; asc         ;;  // 间隙锁(0,1001)

*** WE ROLL BACK TRANSACTION (3)

六、关键结论（基于user_balance表）

  1. INSERT ... ON DUPLICATE KEY UPDATE在RR隔离级别下，对空表的唯一索引会加间隙锁，而非仅记录锁；
  2. 3个事务交叉操作user_id的不同间隙（1001/1002/1003），因锁顺序混乱形成循环等待，触发死锁；
  3. 若改用"拆分INSERT/UPDATE"或"SELECT ... FOR UPDATE显式加锁"，该死锁会完全消失（可自行验证）。
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