拨开数据库死锁的迷雾：找寻原因、破解难关

后端

2023-11-12 14:22:40

数据库死锁：当事务陷入僵局

在数据库的王国中，事务扮演着举足轻重的角色，负责数据的处理和操作。然而，在某些情况下，事务之间可能会发生争执，导致一种称为死锁的尴尬局面。死锁就像是一场陷入僵局的拔河比赛，每个事务都紧紧抓住自己的资源，互不相让，最终导致整个进程陷入停滞。

死锁的元凶：乐观与悲观的资源分配策略

死锁的罪魁祸首之一是资源分配策略。数据库中存在两种主要的资源分配策略：乐观并发控制和悲观并发控制。

乐观并发控制： 这种策略对事务持乐观态度，它允许多个事务同时访问相同的数据，并假设不会发生冲突。当事务尝试提交时，它会检查是否有其他事务修改了相同的数据。如果发生了冲突，乐观并发控制将回滚事务并重新执行。
悲观并发控制： 这种策略对事务持悲观态度，它会先锁定资源，然后再允许事务访问数据。这样可以确保事务在执行期间不会被其他事务修改数据，从而避免冲突。

死锁的根源：事务的循环依赖

死锁通常由事务之间的循环依赖关系引起。例如，事务A持有资源R1，并且正在等待事务B释放资源R2。同时，事务B持有资源R2，并且正在等待事务A释放资源R1。这种互相等待的局面就形成了死锁。

巧妙化解死锁：探寻解决方案

破解死锁的难题，我们可以从以下几个方面着手：

死锁检测： 数据库系统可以检测到死锁的发生，并及时采取措施进行处理。例如，系统可以终止其中一个事务，或者回滚一个或多个事务，从而打破死锁的僵局。
死锁预防： 为了避免死锁的发生，我们可以采取一些预防措施。例如，我们可以对资源进行排序，并要求事务按照这个顺序访问资源。这样可以减少事务之间发生冲突的可能性。
死锁避免： 死锁避免算法可以预测死锁的发生，并采取措施防止其发生。例如，算法可以检测到事务之间的循环依赖关系，并阻止其中一个事务获取资源，从而避免死锁的出现。

死锁的预防与避免策略

下面是一些具体的方法来预防和避免死锁：

对资源进行排序 ：为数据库中的资源分配一个特定的顺序，并强制事务按照该顺序获取资源。这将极大地减少死锁的可能性。
使用时间戳 ：为每个事务分配一个唯一的时间戳，并按照时间戳的顺序授予资源。这样可以确保事务按先来先得的原则获取资源，从而避免死锁。
死锁检测与恢复 ：定期检查是否存在死锁，并在检测到死锁时采取措施。可以回滚其中一个事务或终止死锁的事务组，以打破死锁。

死锁案例研究

让我们考虑一个实际的死锁案例：

事务 A：
  1. SELECT * FROM accounts WHERE account_number = 1;
  2. UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_number = 1;
  3. UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_number = 2;

事务 B：
  1. SELECT * FROM accounts WHERE account_number = 2;
  2. UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_number = 2;
  3. UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_number = 1;