一次彻底讲清如何处理mysql 的死锁问题

MySQL 死锁 是指两个或多个事务互相等待对方持有的锁,从而导致所有事务都无法继续执行的现象。在 InnoDB 存储引擎中,死锁是通过锁机制产生的,特别是在并发较高、业务逻辑复杂的情况下,更容易发生死锁。

一、MySQL 死锁的成因

MySQL 的死锁一般发生在 行级锁 上。常见的死锁成因包括:

  1. 事务 A 和事务 B 持有互相需要的锁:事务 A 锁住了记录 1,事务 B 锁住了记录 2,事务 A 尝试获取记录 2 的锁,而事务 B 试图获取记录 1 的锁,造成了死锁。
  2. 不同顺序的锁定:两个事务对同一组资源请求加锁,但是加锁顺序不同,导致互相等待。例如,事务 A 按照顺序锁定记录 1 和记录 2,而事务 B 以相反的顺序锁定记录 2 和记录 1。
  3. 使用了 gap lock (间隙锁):在 InnoDB 的 Next-Key Locking 机制下,间隙锁定也可能导致死锁,尤其是在范围查询时,多个事务试图锁定同一间隙。
  4. 长事务和锁等待时间过长:事务执行时间长,未及时释放锁,造成其他事务等待锁超时或死锁。

二、死锁检测与处理

MySQL 使用 死锁检测 来处理死锁问题。MySQL 会自动检测事务是否处于死锁状态,并中止其中一个事务,释放锁以允许另一个事务继续执行。InnoDB 存储引擎通过引入死锁检测机制来解决这个问题,当检测到死锁时,会选择一个事务进行回滚,以打破僵局。被回滚的事务会抛出 Deadlock found when trying to get lock 错误。

三、如何避免和处理 MySQL 的死锁?

1. 合理设计索引

使用合适的索引可以减少加锁的范围,降低死锁的发生概率。没有索引时,MySQL 会对表中的所有记录加锁,增加了锁冲突的机会。因此,合理地设计和使用索引,确保查询能够快速找到数据,避免不必要的锁争用,能够显著减少死锁风险。

2. 保持加锁顺序一致

事务操作表中的多条记录时,保持一致的加锁顺序可以有效减少死锁问题。例如,如果两个事务都需要加锁相同的资源,确保它们按照相同的顺序请求锁,避免死锁。

3. 减少事务的锁定时间

尽量缩短事务的执行时间,减少锁的持有时间。将事务划分为更小的逻辑单元,避免长时间占用资源。同时,将非必要的复杂操作尽量移到事务外执行。

4. 减少并发度

在并发较高的情况下,增加锁冲突和死锁的几率较高。可以通过控制并发度来减少锁争用,比如使用乐观锁机制,避免频繁加锁。

5. 使用表锁替代行锁

对于一些写操作集中的场景,可以考虑使用表锁替代行锁,以避免行级锁导致的死锁。不过表锁会导致并发性能下降,所以需要根据业务场景选择合适的锁。

6. 锁定更小的范围

尽量通过使用主键索引和合适的条件,减少事务锁定的行范围。特别是在 UPDATEDELETE 操作中,使用精准的查询条件来限制锁的作用范围。

7. 分批提交事务

对于批量操作,考虑将大事务拆解成多个小事务,减少一次性加锁的行数和操作范围,减少锁的持有时间。

8. 选择合适的事务隔离级别

适当降低事务隔离级别可以减少锁冲突的几率。例如,可以将事务隔离级别从 Serializable 调整为 Read CommittedRepeatable Read,来减少行锁定的情况。

9. 加锁操作使用SELECT ... FOR UPDATE

当你需要在查询数据后立即进行更新时,可以使用 SELECT ... FOR UPDATE 来显式地锁定行,避免在更新时再去加锁造成的死锁。

四、常见死锁示例

以下是一个常见的死锁示例,两个事务尝试对相同的记录加锁但顺序不同:

-- 事务 A START TRANSACTION; UPDATE orders SET status = 'shipped' WHERE id = 1; -- 锁住记录 1 -- 此时,事务 B 在等待锁定记录 1  -- 事务 B START TRANSACTION; UPDATE orders SET status = 'shipped' WHERE id = 2; -- 锁住记录 2 -- 此时,事务 A 在等待锁定记录 2  -- 事务 A 尝试更新记录 2,但事务 B 持有锁,事务 A 等待 UPDATE orders SET status = 'shipped' WHERE id = 2;  -- 事务 B 尝试更新记录 1,但事务 A 持有锁,事务 B 等待  -- 死锁发生,MySQL 自动检测并回滚其中一个事务 

五、如何检测和分析死锁?

通过以下方式可以检测和分析 MySQL 中的死锁:

1. 启用 innodb_print_all_deadlocks 参数

通过设置 innodb_print_all_deadlocks=ON,可以在 MySQL 日志中输出所有的死锁信息,便于分析和调试。

2. 使用 SHOW ENGINE INNODB STATUS 命令

在 MySQL 发生死锁后,可以使用 SHOW ENGINE INNODB STATUS 命令查看死锁信息。该命令会输出最近发生的死锁情况,帮助开发者找到死锁的根源。

SHOW ENGINE INNODB STATUSG 

输出中包含的信息包括:

  • 哪个事务被回滚
  • 发生死锁时,事务分别持有哪些锁,等待哪些锁
  • 事务操作的 SQL 语句

3. MySQL 慢查询日志

开启 MySQL 慢查询日志,也可以间接帮助发现由于锁等待导致的性能问题,虽然不能直接显示死锁,但可以作为锁冲突问题排查的辅助工具。

六、死锁后的应对策略

当发生死锁时,MySQL 会自动回滚其中一个事务,开发人员需要捕获并处理这种异常。

在代码中,你可以使用如下方式处理死锁:

try {     // 执行事务     ... } catch (SQLException e) {     if (e.getErrorCode() == 1213) { // 1213 代表死锁错误代码         // 死锁检测,进行重试         retryTransaction();     } else {         // 其他异常处理         throw e;     } } 

通过捕获死锁异常并进行适当的重试,系统可以在发生死锁后继续执行,从而提升系统的健壮性。

七、总结

MySQL 死锁是数据库在并发场景下常见的问题,特别是对于大规模、复杂的业务系统,死锁问题更为频繁。通过合理的索引设计、保持加锁顺序一致、缩短事务时间、优化锁策略等手段,可以有效减少死锁的发生。同时,当死锁发生时,MySQL 具备死锁检测和自动回滚机制,开发人员可以通过合理的异常处理和重试机制,来提高系统的稳定性和可靠性。

秋是慢入的,但冷却是突然的,晴不知夏去,一雨方觉秋深!上海有点冷了。

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