死锁
当两个以上的运算单元,双方都在等待对方停止运行,以获取系统资源,但是没有一方提前退出时,就称之为死锁。
死锁问题是计算机系统中常见的问题,在Innodb中同样存在。
死锁的产生条件
死锁产生必须要满足以下四个条件:
- 互斥条件: 即为某个资源在同一时间只允许被一个单元占有。
- 不可抢占条件:被单元占有的资源不可被其它单元抢占。
- 占有且申请条件:单元当前至少占有一个资源,且该单元同时向系统申请其它的资源。
- 循环等待条件:单元之前存在一个资源的循环等待序列。
死锁范例
在百度上盗了一张图,如图所示,单元T1和T2各自占有了一个资源,又同时想要占据别人的资源,这样僵持不下,也就产生了死锁。对于计算机系统而言,死锁会导致系统停滞,对于Innodb而言,死锁会给数据的读写产生阻碍。
Innodb中的死锁
引言
在介绍之前,先讲一个我们工作中踩到的一个坑。
背景描述
我们的订单表中存在一个Unique Key,假设该Unique Key的名字为U_KEY,它是由一个ID和时间戳构成的。在实际运行中,存在用同一个Unique Key反复创建订单的行为,这种情况的发生有可能是因为恶意刷单或者是偶然的请求重发。对于这种情况,先到达的插入请求会成功,之后的请求会产生Unique Key冲突而失败,但这个过程中会时不时的出现Dead Lock Detected的情况(数据库会自动Kill死锁),这里我们采用的是insert ignore
。
问题原因
在插入时,MySQL会给行记录加上排他锁(Index-record lock),假如此时有三个同样的插入请求,都开启了事务,其中一个先拿到了排他锁开始插入,之后的事务会出现Duplicate Key错误,而此时它们会申请该行的共享锁,如果这个时候拿到排他锁的事务回滚,那么另外两个事务会同时申请该行的排他锁(过程参考MySQL锁机制。由于排他锁和共享锁是互斥的,此时就产生了死锁的情况。
这里可能会有人有疑问,为什么出现Duplicate Key错误的时候会加共享锁了,我的理解是冲突检测本身是一种读操作,所以冲突之后的轮询需要加共享锁。据这个例子的主要目的是告诉大家死锁问题是我们工作中会遇到的,需要重视。
Innodb死锁产生条件
- 两个以上的并发事务
- 每个事务当前持有了锁,且未释放
- 每个事务都在申请新的锁
- 事务之间产生了锁资源的循环等待
其实这也就是Innodb版的死锁条件,只是资源变成了锁而已。要避免死锁,其实就是要避免上诉死锁条件的产生,这种坑其实总会踩到了才会重视起来。
Innodb死锁范例
明白了死锁的产生条件,那么我试着来实际测试一些典型的死锁情况。
1. 典型的死锁案例
表的开始状态如下图
开启事务A,更新id=5的记录
开启事务B,更新id=6的记录
开启事务A,更新id=6的记录,会发现卡住了
再在事务B,更新id=5的记录,会发现出现了死锁
然后事务A更新id=6的记录执行成功,因为事务B因为死锁被数据库Kill掉了
2. Insert死锁
在引言中我介绍了一个我们工作中遇到的坑,下面我们尝试自己复现一下。
表的开始状态如下图
事务A插入一条id=7的记录
事务B执行同样的插入语句
会发现事务卡住了
事务C执行同样的插入语句
发现事务同样卡住了
事务A rollback
事务A rollback
后,会发现事务C爆出了 死锁 ,符合我们的设想
需要注意的是 ,如果事务A不是rollback
,而是commit
,那么不会产生死锁,而是爆出两个Duplicate Error,读者可以想一下这是为什么?
3. 工作中的另一个死锁Case
这个Case产生的原因是,事务想要insert
一条记录,然后select for update
该条记录,但如果针对一条记录,有三个事务并发执行,那么同样会产生死锁,死锁的原因其实和上面类似,都是因为在产生Duplicate Error时,事务会加Share lock。
表的开始状态如下图
事务A如下图执行
事务B和C都执行语句如下 事务B 事务C 会发现事务都卡住
事务A此时commit
会发现事务B和C同时爆出Duplicate Key Error
事务B和C执行Select for update
这时事务B和C依次也执行select for update
,事务B会卡住,事务C会产生如下图的死锁。