前言

MySQL 死鎖 是指兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)互相等待對(duì)方持有的鎖，從而導(dǎo)致所有事務(wù)都無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行的現(xiàn)象。在 InnoDB 存儲(chǔ)引擎中，死鎖是通過(guò)鎖機(jī)制產(chǎn)生的，特別是在并發(fā)較高、業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜的情況下，更容易發(fā)生死鎖。

一、MySQL 死鎖的成因

MySQL 的死鎖一般發(fā)生在 行級(jí)鎖 上。常見(jiàn)的死鎖成因包括：

• 事務(wù) A 和事務(wù) B 持有互相需要的鎖：事務(wù) A 鎖住了記錄 1，事務(wù) B 鎖住了記錄 2，事務(wù) A 嘗試獲取記錄 2 的鎖，而事務(wù) B 試圖獲取記錄 1 的鎖，造成了死鎖。
• 不同順序的鎖定：兩個(gè)事務(wù)對(duì)同一組資源請(qǐng)求加鎖，但是加鎖順序不同，導(dǎo)致互相等待。例如，事務(wù) A 按照順序鎖定記錄 1 和記錄 2，而事務(wù) B 以相反的順序鎖定記錄 2 和記錄 1。
• 使用了 gap lock (間隙鎖)：在 InnoDB 的 Next-Key Locking 機(jī)制下，間隙鎖定也可能導(dǎo)致死鎖，尤其是在范圍查詢(xún)時(shí)，多個(gè)事務(wù)試圖鎖定同一間隙。
• 長(zhǎng)事務(wù)和鎖等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)：事務(wù)執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)，未及時(shí)釋放鎖，造成其他事務(wù)等待鎖超時(shí)或死鎖。

二、死鎖檢測(cè)與處理

MySQL 使用 死鎖檢測(cè) 來(lái)處理死鎖問(wèn)題。MySQL 會(huì)自動(dòng)檢測(cè)事務(wù)是否處于死鎖狀態(tài)，并中止其中一個(gè)事務(wù)，釋放鎖以允許另一個(gè)事務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。InnoDB 存儲(chǔ)引擎通過(guò)引入死鎖檢測(cè)機(jī)制來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)檢測(cè)到死鎖時(shí)，會(huì)選擇一個(gè)事務(wù)進(jìn)行回滾，以打破僵局。被回滾的事務(wù)會(huì)拋出 Deadlock found when trying to get lock 錯(cuò)誤。

三、如何避免和處理 MySQL 的死鎖？

1. 合理設(shè)計(jì)索引

使用合適的索引可以減少加鎖的范圍，降低死鎖的發(fā)生概率。沒(méi)有索引時(shí)，MySQL 會(huì)對(duì)表中的所有記錄加鎖，增加了鎖沖突的機(jī)會(huì)。因此，合理地設(shè)計(jì)和使用索引，確保查詢(xún)能夠快速找到數(shù)據(jù)，避免不必要的鎖爭(zhēng)用，能夠顯著減少死鎖風(fēng)險(xiǎn)。

2. 保持加鎖順序一致

事務(wù)操作表中的多條記錄時(shí)，保持一致的加鎖順序可以有效減少死鎖問(wèn)題。例如，如果兩個(gè)事務(wù)都需要加鎖相同的資源，確保它們按照相同的順序請(qǐng)求鎖，避免死鎖。

3. 減少事務(wù)的鎖定時(shí)間

盡量縮短事務(wù)的執(zhí)行時(shí)間，減少鎖的持有時(shí)間。將事務(wù)劃分為更小的邏輯單元，避免長(zhǎng)時(shí)間占用資源。同時(shí)，將非必要的復(fù)雜操作盡量移到事務(wù)外執(zhí)行。

4. 減少并發(fā)度

在并發(fā)較高的情況下，增加鎖沖突和死鎖的幾率較高?？梢酝ㄟ^(guò)控制并發(fā)度來(lái)減少鎖爭(zhēng)用，比如使用樂(lè)觀鎖機(jī)制，避免頻繁加鎖。

5. 使用表鎖替代行鎖

對(duì)于一些寫(xiě)操作集中的場(chǎng)景，可以考慮使用表鎖替代行鎖，以避免行級(jí)鎖導(dǎo)致的死鎖。不過(guò)表鎖會(huì)導(dǎo)致并發(fā)性能下降，所以需要根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景選擇合適的鎖。

6. 鎖定更小的范圍

盡量通過(guò)使用主鍵索引和合適的條件，減少事務(wù)鎖定的行范圍。特別是在 UPDATE 或 DELETE 操作中，使用精準(zhǔn)的查詢(xún)條件來(lái)限制鎖的作用范圍。

7. 分批提交事務(wù)

對(duì)于批量操作，考慮將大事務(wù)拆解成多個(gè)小事務(wù)，減少一次性加鎖的行數(shù)和操作范圍，減少鎖的持有時(shí)間。

8. 選擇合適的事務(wù)隔離級(jí)別

適當(dāng)降低事務(wù)隔離級(jí)別可以減少鎖沖突的幾率。例如，可以將事務(wù)隔離級(jí)別從 Serializable 調(diào)整為 Read Committed 或 Repeatable Read，來(lái)減少行鎖定的情況。

9. 加鎖操作使用SELECT ... FOR UPDATE

當(dāng)你需要在查詢(xún)數(shù)據(jù)后立即進(jìn)行更新時(shí)，可以使用 SELECT ... FOR UPDATE 來(lái)顯式地鎖定行，避免在更新時(shí)再去加鎖造成的死鎖。

四、常見(jiàn)死鎖示例

以下是一個(gè)常見(jiàn)的死鎖示例，兩個(gè)事務(wù)嘗試對(duì)相同的記錄加鎖但順序不同：

-- 事務(wù) A
START TRANSACTION;
UPDATE orders SET status = 'shipped' WHERE id = 1; -- 鎖住記錄 1
-- 此時(shí)，事務(wù) B 在等待鎖定記錄 1

-- 事務(wù) B
START TRANSACTION;
UPDATE orders SET status = 'shipped' WHERE id = 2; -- 鎖住記錄 2
-- 此時(shí)，事務(wù) A 在等待鎖定記錄 2

-- 事務(wù) A 嘗試更新記錄 2，但事務(wù) B 持有鎖，事務(wù) A 等待
UPDATE orders SET status = 'shipped' WHERE id = 2;

-- 事務(wù) B 嘗試更新記錄 1，但事務(wù) A 持有鎖，事務(wù) B 等待

-- 死鎖發(fā)生，MySQL 自動(dòng)檢測(cè)并回滾其中一個(gè)事務(wù)

五、如何檢測(cè)和分析死鎖？

通過(guò)以下方式可以檢測(cè)和分析 MySQL 中的死鎖：

1. 啟用 innodb_print_all_deadlocks 參數(shù)

通過(guò)設(shè)置 innodb_print_all_deadlocks=ON，可以在 MySQL 日志中輸出所有的死鎖信息，便于分析和調(diào)試。

2. 使用 SHOW ENGINE INNODB STATUS 命令

在 MySQL 發(fā)生死鎖后，可以使用 SHOW ENGINE INNODB STATUS 命令查看死鎖信息。該命令會(huì)輸出最近發(fā)生的死鎖情況，幫助開(kāi)發(fā)者找到死鎖的根源。

SHOW ENGINE INNODB STATUS\G

輸出中包含的信息包括：

• 哪個(gè)事務(wù)被回滾
• 發(fā)生死鎖時(shí)，事務(wù)分別持有哪些鎖，等待哪些鎖
• 事務(wù)操作的 SQL 語(yǔ)句

3. MySQL 慢查詢(xún)?nèi)罩?/h3>

開(kāi)啟 MySQL 慢查詢(xún)?nèi)罩?，也可以間接幫助發(fā)現(xiàn)由于鎖等待導(dǎo)致的性能問(wèn)題，雖然不能直接顯示死鎖，但可以作為鎖沖突問(wèn)題排查的輔助工具。

六、死鎖后的應(yīng)對(duì)策略

當(dāng)發(fā)生死鎖時(shí)，MySQL 會(huì)自動(dòng)回滾其中一個(gè)事務(wù)，開(kāi)發(fā)人員需要捕獲并處理這種異常。

在代碼中，你可以使用如下方式處理死鎖：

try {
    // 執(zhí)行事務(wù)
    ...
} catch (SQLException e) {
    if (e.getErrorCode() == 1213) { // 1213 代表死鎖錯(cuò)誤代碼
        // 死鎖檢測(cè)，進(jìn)行重試
        retryTransaction();
    } else {
        // 其他異常處理
        throw e;
    }
}

通過(guò)捕獲死鎖異常并進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹卦?，系統(tǒng)可以在發(fā)生死鎖后繼續(xù)執(zhí)行，從而提升系統(tǒng)的健壯性。

七、總結(jié)

MySQL 死鎖是數(shù)據(jù)庫(kù)在并發(fā)場(chǎng)景下常見(jiàn)的問(wèn)題，特別是對(duì)于大規(guī)模、復(fù)雜的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，死鎖問(wèn)題更為頻繁。通過(guò)合理的索引設(shè)計(jì)、保持加鎖順序一致、縮短事務(wù)時(shí)間、優(yōu)化鎖策略等手段，可以有效減少死鎖的發(fā)生。同時(shí)，當(dāng)死鎖發(fā)生時(shí)，MySQL 具備死鎖檢測(cè)和自動(dòng)回滾機(jī)制，開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)合理的異常處理和重試機(jī)制，來(lái)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

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