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(jīng)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' 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' 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(chǎn)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(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(chǎn)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。