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MySQL死鎖使用詳解及檢測和避免方法

2022-09-09 14:00:44

推薦學習：

在我們使用鎖的時候，有一個問題是需要注意和避免的，我們知道，排它鎖有互斥的特性。一個事務或者說一個執行緒持有鎖的時候，會阻止其他的執行緒獲取鎖，這個時候會造成阻塞等待，如果迴圈等待，會有可能造成死鎖。

這個問題我們需要從幾個方面來分析，一個是鎖為什麼不釋放，第二個是被阻塞了怎麼辦，第三個死鎖是怎麼發生的，怎麼避免。

鎖的釋放與阻塞

回顧:鎖什麼時候釋放?
事務結束(commit,rollback)﹔
使用者端連線斷開。

如果一個事務一直未釋放鎖，其他事務會被阻塞多久?會不會永遠等待下去?
如果是，在並行存取比較高的情況下，如果大量事務因無法立即獲得所需的鎖而掛起，會佔用大量計算機資源，造成嚴重效能問題,甚至拖跨資料庫。

線上怕不怕這個錯？

[Err] 1205 - Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

MySQL有一個引數來控制獲取鎖的等待時間，預設是50秒。

show VARIABLES like "innodb_lock_wait_timeout";

對於死鎖，是無論等多久都不能獲取到鎖的，這種情況，也需要等待50秒鐘嗎?那不是白白浪費了50秒鐘的時間嗎?

死鎖的發生和檢測

演示一下，開兩個對談：

方便對時間線的提現，這裡用圖片，有興趣的可以跟著模仿一下

栗子一：

栗子二：

在第一個事務中，檢測到了死鎖，馬上退出了，第二個事務獲得了鎖，不需要等待50秒:

[Err] 1213 - Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

為什麼可以直接檢測到呢?是因為死鎖的發生需要滿足一定的條件，對於我們程式設計師來說，有明確的條件，意味著能判定，所以在發生死鎖時，InnoDB一般都能通過演演算法(wait-for graph)自動檢測到。

那麼死鎖需要滿足什麼條件?死鎖的產生條件，因為鎖本身是互斥的:

  • (1)同一時刻只能有一個事務持有這把鎖;
  • (2）其他的事務需要在這個事務釋放鎖之後才能獲取鎖，而不可以強行剝奪;
  • (3）當多個事務形成等待環路的時候，即發生死鎖。

理髮店有兩個總監。一個負責剪頭的Tony老師，一個負責洗頭的Kelvin老師。Tony老師不能同時給兩個人剪頭，這個就叫互斥。

Tony在給別人在剪頭的時候，你不能讓他停下來幫你剪頭，這個叫不能強行剝奪。
如果Tony的客戶對Kelvin說:你不幫我洗頭我怎麼剪頭? Kelvin 的客戶對Tony說:你不幫我剪頭我怎麼洗頭?這個就叫形成等待環路。
實際上，發生死鎖的情況非常多，但是都滿足以上3個條件。
這個也是表鎖是不會發生死鎖的原因，因為表鎖的資源都是一次性獲取的。

如果鎖一直沒有釋放，就有可能造成大量阻塞或者發生死鎖，造成系統吞吐量下降,這時候就要檢視是哪些事務持有了鎖。

檢視鎖資訊（紀錄檔)

首先,SHow STATUS命令中，包括了一些行鎖的資訊:

show status like 'innodb_row_lock_%';

lnnodb_row_lock_current_waits:當前正在等待鎖定的數量;
lnnodb_row_lock_time :從系統啟動到現在鎖定的總時間長度，單位ms;
Innodb_row_lock_time_avg :每次等待所花平均時間;
Innodb_row_lock_time_max:從系統啟動到現在等待最長的一次所花的時間;
lnnodb_row_lock_waits :從系統啟動到現在總共等待的次數。

SHOW命令是一個概要資訊。InnoDB還提供了三張表來分析事務與鎖的情況:

select * from information_schema.INNODB_TRX; --當前執行的所有事務﹐還有具體的語句

select* from information_schema.INNODB_LOCKS; --當前出現的鎖

select * from information_schema.INNODB_LOCK_WAITS; --鎖等待的對應關係

更加詳細的鎖資訊，開啟標準監控和鎖監控:

額外的監控肯定會消耗額外的效能

set GLOBAL innodb_status_output=ON;
set GLOBAL innodb_status_output_locks=ON;

通過分析鎖紀錄檔，找出持有鎖的事務之後呢?
如果一個事務長時間持有鎖不釋放，可以kill事務對應的執行緒ID，也就是INNODB_TRX表中的trx_mysql_thread_id，例如執行kill 4，kill 7， kill 8。
當然，死鎖的問題不能每次都靠kill執行緒來解決，這是治標不治本的行為。我們應該儘量在應用端，也就是在編碼的過程中避免。
有哪些可以避免死鎖的方法呢?

死鎖的避免

  • 1、在程式中，操作多張表時，儘量以相同的順序來存取（避免形成等待環路)
  • 2、批次操作單張表資料的時候，先對資料進行排序(避免形成等待環路);
  • 3、申請足夠級別的鎖，如果要運算元據，就申請排它鎖;
  • 4、儘量使用索引存取資料，避免沒有where條件的操作，避免鎖表;
  • 5、如果可以，大事務化成小事務;
  • 6、使用等值查詢而不是範圍查詢查詢資料，命中記錄，避免間隙鎖對並行的影響。

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