Searching rows for update状态初探

导读

作者徐晨亮，MySQL DBA，知数堂学员。热衷于数据库优化，自动化运维及数据库周边工具开发，对MySQL源码有一定的兴趣。

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一、背景说明

最近有位朋友咨询说为何如此多线程处于Searching rows for update，当时看到这个状态的第一反应就是锁，这里暂且抛开锁不谈，谈一谈为何出现Searching rows for update

二、实验环境：

root@mysqldb 10:15:  [xucl]> show create table test1\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: test1
Create Table: CREATE TABLE `test1` (
  `a` int(11) NOT NULL,
  `b` varchar(20) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`a`),
  KEY `b` (`b`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4
1 row in set (0.00 sec)

root@mysqldb 10:15:  [xucl]> select * from test1;
+---+------+
| a | b    |
+---+------+
| 2 | b    |
| 3 | c    |
| 1 | ccc  |
+---+------+
3 rows in set (0.00 sec)

大概出现的状态如下所示：

三、初探过程

简单做了pstack，其中id=2的线程堆栈如下：

从堆栈很明显可以看出，该线程处于锁等待的状态，但为何处于Searching rows for update并没有给出明确暗示，可以看到调用的顺序是

1. mysql_parse

2. mysql_execute_command

3. Sql_cmd_update::execute_command

4. mysql_update

5. ...

6. ha_innobase::index_read

7. ...

8. lock_wait_suspend_thread

9. ...

废话不多说，咱们直接从mysql_update切入，该入口函数位置在sql_update.cc

bool mysql_update(THD *thd,
                  List<Item> &fields,
                  List<Item> &values,
                  ha_rows limit,
                  enum enum_duplicates handle_duplicates,
                  ha_rows *found_return, ha_rows *updated_return)
{
...
if (used_key_is_modified || order)
{
 /*
          When we get here, we have one of the following options:
          A. used_index == MAX_KEY
          This means we should use full table scan, and start it with
          init_read_record call
          B. used_index != MAX_KEY
          B.1 quick select is used, start the scan with init_read_record
          B.2 quick select is not used, this is full index scan (with LIMIT)
          Full index scan must be started with init_read_record_idx
        */

        if (used_index == MAX_KEY || (qep_tab.quick()))
          error= init_read_record(&info, thd, NULL, &qep_tab, 0, 1, FALSE);
        else
          error= init_read_record_idx(&info, thd, table, 1, used_index, reverse);

        if (error)
          goto exit_without_my_ok;

        THD_STAGE_INFO(thd, stage_searching_rows_for_update);
        ha_rows tmp_limit= limit;
}
...

debug结果如下：

这里判断条件为used_index是否等于MAX_KEY，其中MAX_KEY为常量，used_index的定义如下：

used_index= get_index_for_order(order, &qep_tab, limit, &need_sort, &reverse);

这里的判断就比较复杂了，本人水平有限，暂时未深入理解优化器的部分，也不展开说明，源码位置在sql_select.cc，有兴趣的同学可以深入研究一下

函数is_key_used定义如下：

bool is_key_used(TABLE *table, uint idx, const MY_BITMAP *fields)
{
  bitmap_clear_all(&table->tmp_set); //清空tmp_set位图
  table->mark_columns_used_by_index_no_reset(idx, &table->tmp_set); //这里设置位图
  const bool overlapping= bitmap_is_overlapping(&table->tmp_set, fields); //比较索引位置和修改位置是否重合
  
  // Clear tmp_set so it can be used elsewhere
  bitmap_clear_all(&table->tmp_set);
  if (overlapping)
    return 1; //如果重合返回1
...

看到debug的结果变量，used_key_is_modified为true，那么进入如下判断

然后就进入stage_searching_rows_for_update状态，也就是我们一开始在show processlist中看到的状态

而如果我们修改的是其他字段，那么进入的状态便是Updating，对应的源码为

if (used_key_is_modified || order)
{
...
}
...
thd->count_cuted_fields= CHECK_FIELD_WARN;
thd->cuted_fields=0L;
THD_STAGE_INFO(thd, stage_updating);
...

废话不多说，我们来测试验证一下THD_STAGE_INFO(thd, stage_updating);处打上断点，然后更新数据

实验结果符合预期

其他测试结果：

case	结果
update主键	直接进入stage_updating
update唯一索引	直接进入stage_updating
update普通二级索引+limit	进入stage_searching_rows_for_update，完成后进入stage_updating

四、总结

最后总结一下：

1. Searching rows for update状态出现的要求比较严格，当进行数据更新时，如果更新的字段为当前执行计划用到的索引，并且该索引属于普通二级索引（不能是主键也不能是唯一索引），那么就会出现Searching rows for update状态，正因为出现了锁等待，所以能看到这种状态

2. 如果不是，那么直接进入Updating状态，这个状态也就是我们经常看到的状态

3. 出现如上两种状态并且持续时间长，并不是造成数据库性能下降的根本原因，而应该考虑其他原因，如本案例中的锁等待问题

作者寄语：由于本人对优化器部分研究并不深入，并未列出全部情况，待后续慢慢补充，也欢迎各位在留言区补充

END

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