什么是數(shù)據(jù)庫死鎖

在操作系統(tǒng)領域當中，死鎖指的是兩個或者兩個以上的進程在運行的過程中，因為爭奪共同的訪問資源而相互等待阻塞，最終導致進程繼無法續(xù)執(zhí)行的一種阻塞現(xiàn)象。那么在數(shù)據(jù)庫領域當中死鎖又是怎樣的表現(xiàn)形式呢？數(shù)據(jù)庫死鎖又會帶來怎樣的問題呢？

在理解數(shù)據(jù)庫死鎖之前，我們先來明確下數(shù)據(jù)庫的鎖到底是什么？有過Java編程經驗的同學都知道，Java中的鎖是為了解決共享數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問安全問題，防止并發(fā)訪問導致的共享數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯亂。那么在數(shù)據(jù)庫領域，數(shù)據(jù)庫中的鎖又是來干什么的呢？實際上在數(shù)據(jù)庫中所也是解決并發(fā)問題。假如在同一時刻，可能存在多個事務對同一張表的同一個字段進行數(shù)字的加減操作，如果沒有任何的控制措施也同樣會導致各種各樣的數(shù)據(jù)一致性問題。因此數(shù)據(jù)庫的鎖實際上也是為了保證數(shù)據(jù)一致性的一種手段，對可能存在的并發(fā)操作進行控制。

下面以一個例子來進行說明，假設有這樣兩個事務，事務A中包含如下語句：

UPDATE?user?SET?name = '小慕'?where id?=?1
UPDATE?product?SET?price?=?price?*?10?WHERE?id?=?2

事務B中包含如下語句：

UPDATE?product?SET?price?=?price?*?100?WHERE?id?=?2
UPDATE?user SET?name?=?'小楓'?WHERE?id?=?1

如果這兩個事務并發(fā)執(zhí)行，那么他們可能存在如下的執(zhí)行情況，當事務A執(zhí)行的時候，首先運行了查詢語句：

UPDATE?user?SET?name = '小慕'?where id?=?1

相當于事務A給id為1的數(shù)據(jù)行加上了排他鎖，但是事務并沒有執(zhí)行完也就是說此時事務A持有user表的id為1的排他鎖，排他鎖的特性就是此時其他事務不能對數(shù)據(jù)進行刪除和修改，因此只有等待事務結束釋放鎖之后才能重新獲取。

此時事務B執(zhí)行更新語句獲取了product表id為2的排他鎖，接著事務B開始執(zhí)行user表的update語句，需要獲取user表的id為1的排他鎖。但是此時事務A并未提交，因此事務A持有表user的id為1的排他鎖，事務B只有乖乖阻塞等待事務A釋放鎖。而此時事務A執(zhí)行update語句，需要獲取product的id為2的排他鎖，但是此時事務B持有該排他鎖，因此也需要等待事務B鎖釋放。

UPDATE?product?SET?price?=?price?*?10?WHERE?id?=?2

事務A在等待事務B結束釋放鎖，而事務B又在等待事務A釋放鎖，最終陷入了互相等待的情況也就是所謂的死鎖。

那么數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)死鎖又會導致什么問題呢？數(shù)據(jù)庫死鎖會導致嚴重的性能問題，可能平臺因為數(shù)據(jù)庫死鎖而導致運行緩慢，嚴重影響用戶正常使用業(yè)務，因此如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫死鎖情況需要及時發(fā)現(xiàn)以及解決。

定位死鎖

//先確定數(shù)據(jù)庫有沒有死鎖情況發(fā)生
select?*?from?pg_stat_activity?where?datname?=?'product_db';

//查詢可能鎖了的表的oid
select?oid?from?pg_class?where?relname='product';

//查詢對應的pid
select?pid?from?pg_locks?where?relation='oid'??//上面查詢出來的oid

//取消或者終止對應的進程破壞死鎖條件
select?pg_cancel_backend(pid);
select?pg_terminate_backend(pid)；

死鎖可能原因及解決辦法

以上分析了PostgreSQL出現(xiàn)死鎖后如何定位分析，那么接下來就需要總結分析分析下PostgreSQL出現(xiàn)死鎖情況的原因以及一般的應對解決辦法。

1、索引使用不當導致的死鎖問題

索引使用存在問題的話會導致死鎖問題，假設在一個數(shù)據(jù)查詢的事務當中，進行數(shù)據(jù)檢索的時候沒辦法按照SQL中的where條件進行查詢，因此導致了全表掃描，那么此時數(shù)據(jù)庫表的行級鎖會上升為表級鎖。如果此時有多個未能按照where條件進行數(shù)據(jù)查詢的事務存在，那么就容易導致數(shù)據(jù)庫死鎖問題。也就是說在數(shù)據(jù)庫表數(shù)據(jù)量比較大的時候，對應進行數(shù)據(jù)查詢的表沒有建立索引或者說索引創(chuàng)建的不合理導致無法通過索引進行數(shù)據(jù)查詢，只能通過全表索引，這樣的場景下就容易產生死鎖。

如何避免：

在進行數(shù)據(jù)查詢的時候，對應的SQL語句不宜太過復雜，也就是說盡量避免多張表的關聯(lián)查詢。

2、不同事務之間的訪問順序問題

當用戶A 訪問數(shù)據(jù)庫表A時，此時對表A加了共享鎖，然后又訪問數(shù)據(jù)庫表B。而此時另一個用戶B 訪問表B，對表B加了共享鎖，然后試圖訪問表A。但是用戶A由于用戶B已經鎖住表B，它必須等待用戶B釋放表B才能繼續(xù)，同樣用戶B要等用戶A釋放表A才能繼續(xù)，也就是說互相等待對方釋放資源，從而導致了死鎖的發(fā)生。

如何避免：

這種情況在實際項目中遇到的可能比較多，主要還是需要通過控制代碼的執(zhí)行邏輯，避免多表操作時同時鎖住多個資源。

避免死鎖的建議

（1）如果平臺中存在大事務，盡量將其拆分為小事務。因為大事務一般操作的數(shù)據(jù)庫表或者數(shù)據(jù)都比較多，因此造成死鎖或者阻塞的概率就會相對較大。

（2）為數(shù)據(jù)庫表設計合理的索引，盡量避免數(shù)據(jù)查詢時索引未覆蓋或者索引失效的情況，因為全表掃描會會導致給表中的數(shù)據(jù)行上鎖，大大增加了數(shù)據(jù)庫產生死鎖的概率。

（3）如果業(yè)務允許，我們可以嘗試將隔離級別調低，比如將隔離級別從RR調整為RC，可以避免掉很多因為gap鎖造成的死鎖。

（4）在我們自己的代碼中，盡量以一致的順序獲取對象上的鎖，避免事務中SQL交互執(zhí)行，從而降低死鎖發(fā)生的概率。

附：數(shù)據(jù)庫中常見的死鎖原因與解決方案

1. 事務之間對資源訪問順序的交替

出現(xiàn)原因： 

一個用戶A 訪問表A（鎖住了表A），然后又訪問表B；另一個用戶B 訪問表B（鎖住了表B），然后企圖訪問表A；這時用戶A由于用戶B已經鎖住表B，它必須等待用戶B釋放表B才能繼續(xù)，同樣用戶B要等用戶A釋放表A才能繼續(xù)，這就死鎖就產生了。

解決方法： 

這種死鎖比較常見，是由于程序的BUG產生的，除了調整的程序的邏輯沒有其它的辦法。仔細分析程序的邏輯，對于數(shù)據(jù)庫的多表操作時，盡量按照相同的順序進行處理，盡量避免同時鎖定兩個資源，如操作A和B兩張表時，總是按先A后B的順序處理， 必須同時鎖定兩個資源時，要保證在任何時刻都應該按照相同的順序來鎖定資源

2. 并發(fā)修改同一記錄

出現(xiàn)原因：主要是由于沒有一次性申請夠權限的鎖導致的。

用戶A查詢一條紀錄，然后修改該條紀錄；這時用戶B修改該條紀錄，這時用戶A的事務里鎖的性質由查詢的共享鎖企圖上升到獨占鎖，而用戶B里的獨占鎖由于A有共享鎖存在所以必須等A釋放掉共享鎖，而A由于B的獨占鎖而無法上升的獨占鎖也就不可能釋放共享鎖，于是出現(xiàn)了死鎖。這種死鎖比較隱蔽，但在稍大點的項目中經常發(fā)生。 

解決方法：

a. 樂觀鎖，實現(xiàn)寫-寫并發(fā)

b. 悲觀鎖：使用悲觀鎖進行控制。悲觀鎖大多數(shù)情況下依靠數(shù)據(jù)庫的鎖機制實現(xiàn)，如Oracle的Select … for update語句，以保證操作最大程度的獨占性。但隨之而來的就是數(shù)據(jù)庫性能的大量開銷，特別是對長事務而言，這樣的開銷往往無法承受。

3. 索引不當導致的死鎖

出現(xiàn)原因： 

如果在事務中執(zhí)行了一條不滿足條件的語句，執(zhí)行全表掃描，把行級鎖上升為表級鎖，多個這樣的事務執(zhí)行后，就很容易產生死鎖和阻塞。類似的情況還有當表中的數(shù)據(jù)量非常龐大而索引建的過少或不合適的時候，使得經常發(fā)生全表掃描，最終應用系統(tǒng)會越來越慢，最終發(fā)生阻塞或死鎖。

另外一種情況是由于二級索引的存在，上鎖的順序不同導致的

解決方法：

SQL語句中不要使用太復雜的關聯(lián)多表的查詢；使用“執(zhí)行計劃”對SQL語句進行分析，對于有全表掃描的SQL語句，建立相應的索引進行優(yōu)化。

總結

到此這篇關于PostgreSQL出現(xiàn)死鎖該如何解決的文章就介紹到這了,更多相關pg數(shù)據(jù)庫死鎖內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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