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MySQL 死锁处理

什么是死锁？​

在MySQL中，死锁是指两个或多个事务在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，导致这些事务都无法继续执行下去。简单来说，死锁就像两个人互相挡在对方的路上，谁也不愿意让路，结果大家都无法前进。

死锁是数据库系统中常见的问题，尤其是在高并发的场景下。理解死锁的产生原因以及如何解决死锁问题，对于优化数据库性能和确保数据一致性至关重要。

死锁的产生条件​

死锁的产生通常需要满足以下四个条件（也称为死锁四要素）：

  1. 互斥条件：资源一次只能被一个事务占用。
  2. 占有并等待：事务已经占有了至少一个资源，但又申请新的资源，而该资源被其他事务占用。
  3. 不可抢占：事务已经占有的资源不能被其他事务强行抢占，只能由事务自己释放。
  4. 循环等待：存在一个事务等待的循环链，每个事务都在等待下一个事务所占用的资源。

当这四个条件同时满足时，死锁就会发生。

如何检测死锁​

MySQL会自动检测死锁，并在检测到死锁时选择一个事务进行回滚，以解除死锁。MySQL的InnoDB存储引擎会通过**等待图（wait-for graph）**来检测死锁。如果发现循环等待，MySQL会选择一个“代价最小”的事务进行回滚。

你可以通过以下方式查看死锁信息：

SHOW ENGINE INNODB STATUS;

在输出的结果中，查找 LATEST DETECTED DEADLOCK 部分，它会详细描述最近发生的死锁情况，包括涉及的事务、锁的类型以及等待的资源。

死锁的示例​

让我们通过一个简单的例子来理解死锁是如何发生的。

假设有两个事务 T1 和 T2，它们分别执行以下操作：

-- 事务 T1
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;

-- 事务 T2
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 2;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 1;
COMMIT;

如果 T1 和 T2 同时执行，可能会发生以下情况：

  1. T1 锁定了 id = 1 的记录。
  2. T2 锁定了 id = 2 的记录。
  3. T1 尝试锁定 id = 2 的记录，但该记录已被 T2 锁定，因此 T1 进入等待状态。
  4. T2 尝试锁定 id = 1 的记录，但该记录已被 T1 锁定，因此 T2 也进入等待状态。

此时，T1 和 T2 互相等待对方释放锁，形成了死锁。

如何解决死锁​

1. 重试机制​

当MySQL检测到死锁时，它会自动回滚其中一个事务。因此，你可以在应用程序中实现重试机制，当捕获到死锁错误时，重新执行事务。

-- 伪代码示例
BEGIN;
DECLARE EXIT HANDLER FOR SQLEXCEPTION
BEGIN
    ROLLBACK;
    -- 重试逻辑
    CALL retry_transaction();
END;

-- 事务逻辑
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;

2. 锁顺序​

确保所有事务以相同的顺序获取锁，可以有效避免死锁。例如，在上面的例子中，如果 T1 和 T2 都按照 id 升序的顺序获取锁，死锁就不会发生。

-- 事务 T1 和 T2 都按照 id 升序获取锁
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;

3. 减少事务持有锁的时间​

尽量减少事务持有锁的时间，可以降低死锁发生的概率。例如，避免在事务中执行长时间的计算或等待用户输入。

4. 使用低隔离级别​

在某些情况下，降低事务的隔离级别（如从 REPEATABLE READ 降低到 READ COMMITTED）可以减少锁的竞争，从而降低死锁的概率。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

实际案例​

假设你正在开发一个电商系统，用户可以在购物车中同时添加多个商品并下单。在高并发的情况下，可能会出现多个用户同时下单，导致死锁。

为了避免死锁，你可以采取以下措施：

  1. 锁顺序：确保所有订单事务按照相同的顺序锁定商品库存记录。
  2. 重试机制：在应用程序中实现重试逻辑，当捕获到死锁错误时，自动重试事务。

总结​

死锁是MySQL中常见的问题，尤其是在高并发的场景下。理解死锁的产生条件、检测方法以及解决方案，对于优化数据库性能和确保数据一致性至关重要。通过合理的锁顺序、重试机制以及减少事务持有锁的时间，可以有效避免死锁的发生。

附加资源​

练习​

  1. 编写两个事务，模拟死锁的发生，并使用 SHOW ENGINE INNODB STATUS 查看死锁信息。
  2. 修改事务的锁顺序，避免死锁的发生。
  3. 在应用程序中实现死锁重试机制，并测试其效果。