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08 关于死锁

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发表于 2010-9-14 17:28:27 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

上文讲过，MyISAM表锁是deadlock free的，这是因为MyISAM总是一次获得所需的全部锁，要么全部满足，要么等待，因此不会出现死锁。但在InnoDB中，除单个SQL组成的事务外，锁是逐步获得的，这就决定了在InnoDB中发生死锁是可能的。如表20-17所示的就是一个发生死锁的例子。


表20-17                   InnoDB存储引擎中的死锁例子
session_1

session_2

mysql> set autocommit = 0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from table_1 where where id=1 for update;
...
做一些其他处理...

mysql> set autocommit = 0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from table_2 where id=1 for update;
...

select * from table_2 where id =1 for update;
因session_2已取得排他锁，等待

做一些其他处理...


mysql> select * from table_1 where where id=1 for update;
死锁


在上面的例子中，两个事务都需要获得对方持有的排他锁才能继续完成事务，这种循环锁等待就是典型的死锁。

发生死锁后，InnoDB一般都能自动检测到，并使一个事务释放锁并回退，另一个事务获得锁，继续完成事务。但在涉及外部锁，或涉及表锁的情况下，InnoDB并不能完全自动检测到死锁，这需要通过设置锁等待超时参数innodb_lock_wait_timeout来解决。需要说明的是，这个参数并不是只用来解决死锁问题，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。我们通过设置合适的锁等待超时阈值，可以避免这种情况发生。

通常来说，死锁都是应用设计的问题，通过调整业务流程、数据库对象设计、事务大小，以及访问数据库的SQL语句，绝大部分死锁都可以避免。下面就通过实例来介绍几种避免死锁的常用方法。

（1）在应用中，如果不同的程序会并发存取多个表，应尽量约定以相同的顺序来访问表，这样可以大大降低产生死锁的机会。在下面的例子中，由于两个session访问两个表的顺序不同，发生死锁的机会就非常高！但如果以相同的顺序来访问，死锁就可以避免。

表20-18        InnoDB存储引擎中表顺序造成的死锁例子
session_1

session_2

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update;
+------------+-----------+
| first_name | last_name |
+------------+-----------+
| PENELOPE   | GUINESS   |
+------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)



mysql> insert into country (country_id,country) values(110,'Test');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql>  insert into country (country_id,country) values(110,'Test');
等待



mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update;
+------------+-----------+
| first_name | last_name |
+------------+-----------+
| PENELOPE   | GUINESS   |
+------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql>  insert into country (country_id,country) values(110,'Test');
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction



（2）在程序以批量方式处理数据的时候，如果事先对数据排序，保证每个线程按固定的顺序来处理记录，也可以大大降低出现死锁的可能。
表20-19        InnoDB存储引擎中表数据操作顺序不一致造成的死锁例子
session_1

session_2

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update;
+------------+-----------+
| first_name | last_name |
+------------+-----------+
| PENELOPE   | GUINESS   |
+------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)



mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 3 for update;
+------------+-----------+
| first_name | last_name |
+------------+-----------+
| ED         | CHASE     |
+------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 3 for update;
等待



mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update;
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 3 for update;
+------------+-----------+
| first_name | last_name |
+------------+-----------+
| ED         | CHASE     |
+------------+-----------+
1 row in set (4.71 sec)



（3）在事务中，如果要更新记录，应该直接申请足够级别的锁，即排他锁，而不应先申请共享锁，更新时再申请排他锁，因为当用户申请排他锁时，其他事务可能又已经获得了相同记录的共享锁，从而造成锁冲突，甚至死锁。具体演示可参见20.3.3小节中的例子。

（4）前面讲过，在REPEATABLE-READ隔离级别下，如果两个线程同时对相同条件记录用SELECT...FOR UPDATE加排他锁，在没有符合该条件记录情况下，两个线程都会加锁成功。程序发现记录尚不存在，就试图插入一条新记录，如果两个线程都这么做，就会出现死锁。这种情况下，将隔离级别改成READ COMMITTED，就可避免问题，如表20-20所示。

表20-20                     InnoDB存储引擎中隔离级别引起的死锁例子1
session_1

session_2

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> set autocommit = 0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> set autocommit = 0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

当前session对不存在的记录加for update的锁：
mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 201 for update;
Empty set (0.00 sec)



其他session也可以对不存在的记录加for update的锁：
mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 201 for update;
Empty set (0.00 sec)

因为其他session也对该记录加了锁，所以当前的插入会等待：
mysql> insert into actor (actor_id , first_name , last_name) values(201,'Lisa','Tom');
等待



因为其他session已经对记录进行了更新，这时候再插入记录就会提示死锁并退出：
mysql> insert into actor (actor_id, first_name , last_name) values(201,'Lisa','Tom');
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

由于其他session已经退出，当前session可以获得锁并成功插入记录：
mysql> insert into actor (actor_id , first_name , last_name) values(201,'Lisa','Tom');
Query OK, 1 row affected (13.35 sec)



（5）当隔离级别为READ COMMITTED时，如果两个线程都先执行SELECT...FOR UPDATE，判断是否存在符合条件的记录，如果没有，就插入记录。此时，只有一个线程能插入成功，另一个线程会出现锁等待，当第1个线程提交后，第2个线程会因主键重出错，但虽然这个线程出错了，却会获得一个排他锁！这时如果有第3个线程又来申请排他锁，也会出现死锁。
对于这种情况，可以直接做插入操作，然后再捕获主键重异常，或者在遇到主键重错误时，总是执行ROLLBACK释放获得的排他锁，如表20-21所示。
表20-21                        InnoDB存储引擎中隔离级别引起的死锁例子2
session_1

session_2

session_3

mysql> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

Session_1获得for update的共享锁：
mysql> select actor_id, first_name,last_name from actor where actor_id = 201 for update;
Empty set (0.00 sec)

由于记录不存在，session_2也可以获得for update的共享锁：
mysql> select actor_id, first_name,last_name from actor where actor_id = 201 for update;
Empty set (0.00 sec)


Session_1可以成功插入记录：
mysql> insert into actor (actor_id,first_name,last_name) values(201,'Lisa','Tom');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)




Session_2插入申请等待获得锁：
mysql> insert into actor (actor_id,first_name,last_name) values(201,'Lisa','Tom');
等待


Session_1成功提交：
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)




Session_2获得锁，发现插入记录主键重，这个时候抛出了异常，但是并没有释放共享锁：
mysql> insert into actor (actor_id,first_name,last_name) values(201,'Lisa','Tom');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '201' for key 'PRIMARY'




Session_3申请获得共享锁，因为session_2已经锁定该记录，所以session_3需要等待：
mysql> select actor_id, first_name,last_name from actor where actor_id = 201 for update;
等待


这个时候，如果session_2直接对记录进行更新操作，则会抛出死锁的异常：
mysql> update actor set last_name='Lan' where actor_id = 201;
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction




Session_2释放锁后，session_3获得锁：
mysql> select first_name, last_name from actor where actor_id = 201 for update;
+------------+-----------+
| first_name | last_name |
+------------+-----------+
| Lisa       | Tom       |
+------------+-----------+
1 row in set (31.12 sec)


尽管通过上面介绍的设计和SQL优化等措施，可以大大减少死锁，但死锁很难完全避免。因此，在程序设计中总是捕获并处理死锁异常是一个很好的编程习惯。

如果出现死锁，可以用SHOW INNODB STATUS命令来确定最后一个死锁产生的原因。返回结果中包括死锁相关事务的详细信息，如引发死锁的SQL语句，事务已经获得的锁，正在等待什么锁，以及被回滚的事务等。据此可以分析死锁产生的原因和改进措施。下面是一段SHOW INNODB STATUS输出的样例：

  2. mysql> show innodb status \G
  3. …….
  4. ------------------------
  5. LATEST DETECTED DEADLOCK
  6. ------------------------
  7. 070710 14:05:16
  8. *** (1) TRANSACTION:
  9. TRANSACTION 0 117470078, ACTIVE 117 sec, process no 1468, OS thread id 1197328736 inserting
  10. mysql tables in use 1, locked 1
  11. LOCK WAIT 5 lock struct(s), heap size 1216
  12. MySQL thread id 7521657, query id 673468054 localhost root update
  13. insert into country (country_id,country) values(110,'Test')
  14. ………
  15. *** (2) TRANSACTION:
  16. TRANSACTION 0 117470079, ACTIVE 39 sec, process no 1468, OS thread id 1164048736 starting index read, thread declared inside InnoDB 500
  17. mysql tables in use 1, locked 1
  18. 4 lock struct(s), heap size 1216, undo log entries 1
  19. MySQL thread id 7521664, query id 673468058 localhost root statistics
  20. select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update
  21. *** (2) HOLDS THE LOCK(S):
  22. ………
  23. *** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
  24. ………
  25. *** WE ROLL BACK TRANSACTION (1)
  26. ……
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