【MySQL】事务与锁（六）：死锁问题分析

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-11-01 04:24 246阅读 0赞

在我们使用锁的时候，有一个问题是需要注意和避免的，我们知道，排它锁有互斥的特性。一个事务或者说一个线程持有锁的时候，会阻止其他的线程获取锁，这个时候会造成阻塞等待，如果循环等待，会有可能造成死锁。

这个问题我们需要从几个方面来分析，一个是锁为什么不释放，第二个是被阻塞了怎么办，第三个死锁是怎么发生的，怎么避免。

### 1.锁的释放与阻塞 ###

锁什么时候释放？事务结束（commit，rollback）或客户端连接断开。

如果一个事务一直未释放锁，其他事务会被阻塞多久？会不会永远等待下去？如果是，在并发访问比较高的情况下，如果大量事务因无法立即获得所需的锁而挂起，会占用大量计算机资源，造成严重性能问题，甚至拖跨数据库。

[Err] 1205 - Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction。

MySQL有一个参数来控制获取锁的等待时间，默认是50秒。

show VARIABLES like 'innodb_lock_wait_timeout';

![在这里插入图片描述][20201101033659597.png_pic_center]

对于死锁，是无论等多久都不能获取到锁的，这种情况，也需要等待50秒钟吗？那不是白白浪费了50秒钟的时间吗？我们先来看一下什么时候会发生死锁。

### 2.死锁的发生和检测 ###

死锁简单说就是，线程1拿A锁等B锁，同时线程2拿B锁等A锁。死锁演示如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">Transaction1</th> 
   <th align="left">Transaction2</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">Begin;</td> 
   <td align="left"></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">SELECT * FROM t2 where id=1 FOR UPDATE;</td> 
   <td align="left"></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"></td> 
   <td align="left">Begin;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"></td> 
   <td align="left">DELETE FROM t2 WHERE id=4;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">UPDATE t2 SET name=‘4d’ WHERE id=4;</td> 
   <td align="left"></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"></td> 
   <td align="left">DELETE FORM t2 WHERE id=1;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在第一个事务中，检测到了死锁，马上退出了，第二个事务获得了锁，不需要等待50秒：

![在这里插入图片描述][20201101033739673.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][20201101033750411.png_pic_center]

> 注：Transaction2 的 Delete id=1 很快也会进入死锁，因为 Transaction1 一直持有着 id=1 的锁

1）为什么可以直接检测到呢？

是因为死锁的发生需要满足一定的条件，所以在发生死锁时，InnoDB一般都能通过算法（wait-for graph）自动检测到。

2）那么死锁需要满足什么条件？

死锁的产生条件：因为锁本身是互斥的，所以

1.  同一时刻只能有一个事务持有这把锁
2.  其他的事务需要在这个事务释放锁之后才能获取锁，而不可以强行剥夺
3.  当多个事务形成等待环路的时候，即发生死锁

举例：理发店有两个总监。一个负责剪头的Tony总监，一个负责洗头的Kelvin总监。

1.  Tony不能同时给两个人剪头，这个就叫互斥。
2.  Tony在给别人在剪头的时候，你不能让他停下来帮你剪头，这个叫不能强行剥夺。
3.  如果Tony的客户对Kelvin总监说：你不帮我洗头我怎么剪头？Kelvin的客户对Tony总监说：你不帮我剪头我怎么洗头？这个就叫形成等待环路。

如果锁一直没有释放，就有可能造成大量阻塞或者发生死锁，造成系统吞吐量下降，这时候就要查看是哪些事务持有了锁。

### 3.查看锁日志信息 ###

SHOW STATUS命令中，包括了一些行锁的信息：

show status like 'innodb_row_lock_%';

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

*  Innodb\_row\_lock\_current\_waits：当前正在等待锁定的数量；
 *  Innodb\_row\_lock\_time ：从系统启动到现在锁定的总时间长度，单位 ms；
 *  Innodb\_row\_lock\_time\_avg ：每次等待所花平均时间；
 *  Innodb\_row\_lock\_time\_max：从系统启动到现在等待最长的一次所花的时间； Innodb\_row\_lock\_waits ：从系统启动到现在总共等待的次数。

SHOW命令是一个概要信息。InnoDB还提供了三张表来分析事务与锁的情况：

select * from information_schema.INNODB_TRX; -- 当前运行的所有事务 ，还有具体的语句
    select * from information_schema.INNODB_LOCKS; -- 当前出现的锁
    select * from information_schema.INNODB_LOCK_WAITS; -- 锁等待的对应关系

![在这里插入图片描述][20201101033934714.png_pic_center]

找出持有锁的事务之后呢？如果一个事务长时间持有锁不释放，可以 kill 事务对应的线程 ID，也就是INNODB\_TRX表中的trx\_mysql\_thread\_id，例如执行kill 1314，kill 1316。

当然，死锁的问题不能每次都靠kill线程来解决，这是治标不治本的行为。我们应该尽量在应用端，也就是在编码的过程中避免。有哪些可以避免死锁的方法呢？

### 4.死锁的避免 ###

1.  在程序中，操作多张表时，尽量以相同的顺序来访问（避免形成等待环路）
2.  批量操作单张表数据的时候，先对数据进行排序（避免形成等待环路）
3.  申请足够级别的锁，如果要操作数据，就申请排它锁
4.  尽量使用索引访问数据，避免没有where条件的操作，避免锁表
5.  如果可以，大事务化成小事务
6.  使用等值查询而不是范围查询查询数据，命中记录，避免间隙锁对并发的影响

[20201101033659597.png_pic_center]: /images/20221024/ad324ab7a2124d288cac3c7fd1f427cb.png
[20201101033739673.png_pic_center]: /images/20221024/234fecbf3cc54b949bca82316b153f38.png
[20201101033750411.png_pic_center]: /images/20221024/f72f707834b544969deb2d8020912d19.png
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