为什么 mysql 插入不存在的数据会产生死锁？
为什么 mysql 插入不存在的数据会产生死锁？
mysql 的读写锁这个话题，老难了。
水太深，容易把握不住。
看书吧犯困。
但面试又绕不过去。
今天我们面向一个例子学习，希望能让大家提起一点兴趣。
直接开始吧。
有这么一张表，建表 sql 如下。
CREATE TABLE `user` (
`id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
`name` varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '名字',
`phone_no` int(10) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '电话号码',
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_phone_no` (`phone_no`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;
这里需要关注的是，电话号码这一列，是加了普通索引的。
mysql 有四层隔离级别，应对不同的事务并发处理能力。之前写的《mysql 主库更新后，从库都读到最新值了，主库还有可能读到旧值吗？》,里面用一个例子简单介绍了他们之间的区别。
假设我们现在用的是可重复读隔离级别。
当前数据表长这样。
注意里面没有 phone_no=2。
现在代码里有这么一段逻辑。
select user where phone_no=2 for update // 查询sql
if (user 存在) {
return
} else {
insert user; // 插入sql
}
逻辑比较简单，就是去查一下 phone_no=2 的数据存不存在。不存在的话，就插入一条到数据库里。
目的是保证 phone=2 的数据唯一。
注意跟平时的 select 查询不一样，select 语句后面还有个 for update ，是为了对 phone_no=2 进行加锁，不懂没关系，待会还会提到。
现在有两个线程同时并发跑上面的逻辑。
结果竟然提示死锁。
Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
为什么呢？
为了解释这个问题，我们就从 mysql 锁的话题开始聊起。
锁
mysql 锁的话题很大了，这个细细聊起来又是一篇长文了。
我们简单说一下。mysql 中，我们现在用的引擎几乎都是 innodb，我们以此为默认条件展开话题。
常见的锁有两种，一种是表锁，一种是行锁。
当你更新一条数据时，如果你不走索引，那会锁表，否则，锁行。
表锁是在你什么索引都没有的时候，为了保证数据一致性，迫不得已加上去的，锁的对象当然就是整个数据表了。也就是说，你在对数据表加锁之后，再对表进行读写操作，结束之后对表解锁。在此期间，其他对这张表的读写都得等你操作完。
是的，干等，哪怕你操作的是第 1 行的数据，其他人要操作的是第 100 行的数据，也得干等。
为了提升效率，设计 mysql 的大佬们又把锁的粒度给减小了，粒度从锁表变成锁行。
也就是说，你先锁住这个行，在读写完这一行之后，再解锁，期间其他人如果要操作这一行，那要等着，如果操作其他行，那就不用等了。这样并发量就提上去了。
而加锁除了 update, insert 这类写类型的语句会加之外，还可以在 select 语句的最后加入for update，这样也能加锁。比如
select * from user where phone_no =2 for update;
update 语句会加锁比较好理解，就是你要更新某一行了，防止别人这时候也要更新，所以加锁。后者 select for update 就是告诉别人，你读的这一行接下来是要拿来做更新的操作的（for update）,在你更新完成前，谁也不能更新它。
上面这种锁，主要是为了写的时候加入的，叫写锁，也就是 X 锁。
写锁跟写锁之间是互斥的。意思是不能同时对某一行加两个写锁，凡事讲究先来后到，后面加写锁的线程会阻塞等待前面的线程解锁完。
既然有写锁，当然有读锁，也叫 S 锁。
像下面这样在 select 语句后面加上lock in share mode，就能加入读锁。
select * from user where phone_no =2 lock in share mode;
读锁和读锁之间就不互斥，也就是两个线程可以对同一行数据同时加读锁，不会阻塞。
死锁
简单解释下死锁，一个数据表里有那么多行，我们写代码的时候，会执行各种 sql 语句，期间完全可以锁住多行。
当一个线程先锁 A 行，再锁 B 行时，另外一个线程反过来，先锁 B 行，再锁 A 行。就有可能发生两个线程在已经持有一个锁的同时，死等对方持有的另外一个锁释放的情况。
双方都想拿对方的锁，且自己的锁也死死不松手，逻辑就都跑不下去了，这就是死锁。
间隙锁
那么我们回到文章开头的话题上。
如果我能保证，对 id=2 的那一行加锁，写结束前都不释放，期间别人都没法写，这样岂不是保证数据唯一了？
道理是这么个道理没错，但是现在的关键是，phone_no=2 这一行并不存在。
select user where phone_no=2 for update
这一行 sql 一执行，牢牢锁住了空气？
开个玩笑。
是不是什么也没锁住，这个要看隔离级别了。
phone_no 是加了索引的，且因为数据库索引里，数据是排好序的，phone_no=1 和 phone_no=3 都存在，他们之间没有数据，如果有 phone_no=2 这条数据的话，那也理应出现在他们中间。
那么现在的问题是，有没有办法锁住 1 和 3 之间的缝隙？
有的，有个间隙锁，这个锁，在读未提交和读已提交里都没有，它在可重复读这个隔离级别下被引入。
而且，间隙锁和间隙锁之间是不互斥的。
记住上面这句话，老关键了。
于是乎，我们回到文章开头的问题里，这次我加上注释。
线程 1在可重复读这个隔离级别下，通过 for update ，可以在 1 和 3 之间，加上间隙锁。
线程 2 也一样，也在 1 和 3 之间加上间隙锁，因为间隙锁和间隙锁之间是不互斥的，所以也能加锁成功。
这时候线程 1 尝试去插入数据，插入数据的时候也会加一个特殊的锁，专业点，叫插入意向锁。插入意向锁跟间隙锁是互斥的。
但由于线程 2 前面已经加过间隙锁了。所以线程 1 会等线程 2 释放间隙锁。
但线程 2，不仅不释放间隙锁，反而又打算加一个写锁。
哦吼。
相当于两个线程在持有一个锁的同时，还等着对方释放锁。
这就妥妥死锁了。
这下，文章开头死锁的问题，就解释完了。
那么问题又来了。
为什么可重复读要引入间隙锁？
可重复读最关键的一个点是，我开了一个事务，在这个事务里，不管我读多少次，我读到的数据都要是一样的，这才是可重复读。如果 mysql 不存在间隙锁，那么就有可能出现下面的情况。
在一个事务里，读多次数据，发现每次数据都不同。就好像出现幻觉一样，所以又叫幻读。
这就跟可重复读的定义违背了。
通过加入间隙锁，线程 1 在第一次执行 select for update 后，线程 2 如果再尝试去写数据，就会被阻塞，直到线程 1 执行 commit 后，线程 2 阻塞结束然后执行 insert。
可重复读隔离级别下，通过引入间隙锁，是为了解决幻读的问题。
总结
mysql 锁从粒度上分为行锁和表锁，从行为上又分为读锁和写锁，也就是 S 锁和 X 锁。
两个线程在持有锁的同时，又想等待对方把锁释放掉，则会发生死锁。
两个间隙锁之间不会互斥。
在可重复读隔离级别下，通过间隙锁解决了幻读。
参考资料
《MYSQL 内核：INNODB 存储引擎 卷 1》
最后
这篇文章只是想通过一个例子讲讲锁的内容。并不是希望通过这样的方式来保证并发写入唯一数据。
如果只是想在并发写时保证数据唯一的话，加个唯一索引吧，别搞上面这些花里胡哨的。具体的可以看我之前写过的文章。
最近原创更文的阅读量稳步下跌，思前想后，夜里辗转反侧。
我有个不成熟的请求。
离开广东好长时间了，好久没人叫我靓仔了。
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