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MySQL相关(九)- 死锁的发生和避免

前言

在上一篇章我们讲了行级锁的原理,大家看到这里的话应该也了解得差不多了,我们这里再来讲讲通过对行级锁的认识学习之后,应该注意和避免的点。

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。我们且看正文部分。

老规矩,先上飞机票:

  1. MySQL相关(一)- 一条查询语句是如何执行的
  2. MySQL相关(二)- 一条更新语句是如何执行的
  3. MySQL相关(番外篇)- innodb 逻辑存储结构
  4. MySQL相关(三)- 索引数据模型推演及 B+Tree 的详细介绍
  5. MySQL相关(四)- 性能优化关键点索引
  6. MySQL相关(五)- 事务特性及隔离级别的详细介绍
  7. MySQL相关(六)- 事务隔离级别的实现方案(MVCC)
  8. MySQL相关(七)- innodb 锁的介绍及使用
  9. MySQL相关(八)- innodb行级锁深入剖析

前面提到的脑图如下,想要完整高清图片可以到微信我的公众号下【6曦轩】下回复 MySQL 脑图获取:

在这里插入图片描述

正文

死锁

锁的释放与阻塞

回顾:锁什么时候释放?

事务结束(commit,rollback);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';
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在这里插入图片描述

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。

死锁的发生和检测

死锁演示:

Session 1 Session 2
begin;
select * from t2 where id =1 for update;
- begin;
delete from t2 where id =4 ;
update t2 set name= '4d' where id =4 ;
- delete from t2 where id =1 ;

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:

[Err] 1213 - Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

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。

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 (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。

Tony 不能同时给两个人剪头,这个就叫互斥。

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。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。

查看锁信息(日志)

SHOW STATUS 命令中,包括了一些行锁的信息:

show status like 'innodb_row_lock_%';
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在这里插入图片描述

  • 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
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select * from information_schema.INNODB_LOCKS;	--  当前出现的锁
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select * from information_schema.INNODB_LOCK_WAITS;	--  锁等待的对应关系
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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 4,kill 7,kill 8。

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?

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。

By the way

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