什么是數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖

在操作系統(tǒng)領(lǐng)域當(dāng)中，死鎖指的是兩個(gè)或者兩個(gè)以上的進(jìn)程在運(yùn)行的過(guò)程中，因?yàn)闋?zhēng)奪共同的訪問(wèn)資源而相互等待阻塞，最終導(dǎo)致進(jìn)程繼無(wú)法續(xù)執(zhí)行的一種阻塞現(xiàn)象。那么在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域當(dāng)中死鎖又是怎樣的表現(xiàn)形式呢?數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖又會(huì)帶來(lái)怎樣的問(wèn)題呢?

在理解數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖之前，我們先來(lái)明確下數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖到底是什么?有過(guò)Java編程經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)都知道，Java中的鎖是為了解決共享數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問(wèn)安全問(wèn)題，防止并發(fā)訪問(wèn)導(dǎo)致的共享數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)亂。那么在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)庫(kù)中的鎖又是來(lái)干什么的呢?實(shí)際上在數(shù)據(jù)庫(kù)中所也是解決并發(fā)問(wèn)題。假如在同一時(shí)刻，可能存在多個(gè)事務(wù)對(duì)同一張表的同一個(gè)字段進(jìn)行數(shù)字的加減操作，如果沒(méi)有任何的控制措施也同樣會(huì)導(dǎo)致各種各樣的數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。因此數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖實(shí)際上也是為了保證數(shù)據(jù)一致性的一種手段，對(duì)可能存在的并發(fā)操作進(jìn)行控制。

下面以一個(gè)例子來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，假設(shè)有這樣兩個(gè)事務(wù)，事務(wù)A中包含如下語(yǔ)句：

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

事務(wù)B中包含如下語(yǔ)句：

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

如果這兩個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行，那么他們可能存在如下的執(zhí)行情況，當(dāng)事務(wù)A執(zhí)行的時(shí)候，首先運(yùn)行了查詢語(yǔ)句：

UPDATE user SET name = '小慕' id = 1

相當(dāng)于事務(wù)A給id為1的數(shù)據(jù)行加上了排他鎖，但是事務(wù)并沒(méi)有執(zhí)行完也就是說(shuō)此時(shí)事務(wù)A持有user表的id為1的排他鎖，排他鎖的特性就是此時(shí)其他事務(wù)不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除和修改，因此只有等待事務(wù)結(jié)束釋放鎖之后才能重新獲取。

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

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

事務(wù)A在等待事務(wù)B結(jié)束釋放鎖，而事務(wù)B又在等待事務(wù)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(kù)出現(xiàn)死鎖又會(huì)導(dǎo)致什么問(wèn)題呢?數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的性能問(wèn)題，可能平臺(tái)因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)死鎖而導(dǎo)致運(yùn)行緩慢，嚴(yán)重影響用戶正常使用業(yè)務(wù)，因此如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖情況需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)以及解決。

定位死鎖

//先確定數(shù)據(jù)庫(kù)有沒(méi)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(duì)應(yīng)的pid
select pid from pg_locks where relation='oid'  //上面查詢出來(lái)的oid
//取消或者終止對(duì)應(yīng)的進(jìn)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(lái)就需要總結(jié)分析分析下PostgreSQL出現(xiàn)死鎖情況的原因以及一般的應(yīng)對(duì)解決辦法。

1、索引使用不當(dāng)導(dǎo)致的死鎖問(wèn)題

索引使用存在問(wèn)題的話會(huì)導(dǎo)致死鎖問(wèn)題，假設(shè)在一個(gè)數(shù)據(jù)查詢的事務(wù)當(dāng)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索的時(shí)候沒(méi)辦法按照SQL中的where條件進(jìn)行查詢，因此導(dǎo)致了全表掃描，那么此時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)表的行級(jí)鎖會(huì)上升為表級(jí)鎖。如果此時(shí)有多個(gè)未能按照where條件進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢的事務(wù)存在，那么就容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖問(wèn)題。也就是說(shuō)在數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)據(jù)量比較大的時(shí)候，對(duì)應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢的表沒(méi)有建立索引或者說(shuō)索引創(chuàng)建的不合理導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)索引進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，只能通過(guò)全表索引，這樣的場(chǎng)景下就容易產(chǎn)生死鎖。

如何避免：

在進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的SQL語(yǔ)句不宜太過(guò)復(fù)雜，也就是說(shuō)盡量避免多張表的關(guān)聯(lián)查詢。

2、不同事務(wù)之間的訪問(wèn)順序問(wèn)題

當(dāng)用戶A 訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)表A時(shí)，此時(shí)對(duì)表A加了共享鎖，然后又訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)表B。而此時(shí)另一個(gè)用戶B 訪問(wèn)表B，對(duì)表B加了共享鎖，然后試圖訪問(wèn)表A。但是用戶A由于用戶B已經(jīng)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(shuō)互相等待對(duì)方釋放資源，從而導(dǎo)致了死鎖的發(fā)生。

如何避免：

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

避免死鎖的建議

(1)如果平臺(tái)中存在大事務(wù)，盡量將其拆分為小事務(wù)。因?yàn)榇笫聞?wù)一般操作的數(shù)據(jù)庫(kù)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(huì)相對(duì)較大。

(2)為數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)合理的索引，盡量避免數(shù)據(jù)查詢時(shí)索引未覆蓋或者索引失效的情況，因?yàn)槿頀呙钑?huì)會(huì)導(dǎo)致給表中的數(shù)據(jù)行上鎖，大大增加了數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生死鎖的概率。

(3)如果業(yè)務(wù)允許，我們可以嘗試將隔離級(jí)別調(diào)低，比如將隔離級(jí)別從RR調(diào)整為RC，可以避免掉很多因?yàn)間ap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(duì)象上的鎖，避免事務(wù)中SQL交互執(zhí)行，從而降低死鎖發(fā)生的概率。