阿里一面，說說你對 Mysql 死鎖的理解

1、什麼是死鎖？

死鎖指的是在兩個或兩個以上不同的進程或線程中，由於存在共同資源的競爭或進程（或線程）間的通訊而導致各個線程間相互掛起等待，如果沒有外力作用，最終會引發整個系統崩潰。

2、Mysql 出現死鎖的必要條件

指多個事務在競爭同一個資源時存在互斥性，即在一段時間內某資源只由一個事務佔用，也可叫獨佔資源（如行鎖）。

指在一個事務 a 中已經獲得鎖 A，但又提出了新的鎖 B 請求，而該鎖 B 已被其它事務 b 佔有，此時該事務 a 則會阻塞，但又對自己已獲得的鎖 A 保持不放。

指一個事務 a 中已經獲得鎖 A，在未提交之前，不能被剝奪，只能在使用完後提交事務再自己釋放。

  1. 相互獲取鎖條件

指在發生死鎖時，必然存在一個相互獲取鎖過程，即持有鎖 A 的事務 a 在獲取鎖 B 的同時，持有鎖 B 的事務 b 也在獲取鎖 A，最終導致相互獲取而各個事務都阻塞。

3、 Mysql 經典死鎖案例

假設存在一個轉賬情景，A 賬戶給 B 賬戶轉賬 50 元的同時，B 賬戶也給 A 賬戶轉賬 30 元，那麼在這過程中是否會存在死鎖情況呢？

3.1 建表語句

CREATE TABLE `account` (
  `id` int(11) NOT NULL COMMENT '主鍵',
  `user_id` varchar(56) NOT NULL COMMENT '用戶id',
  `balance` float(10,2) DEFAULT NULL COMMENT '餘額',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `idx_user_id` (`user_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='賬戶餘額表';

3.2 初始化相關數據

INSERT INTO `test`.`account` (`id`, `user_id`, `balance`) VALUES (1, 'A', 80.00);
INSERT INTO `test`.`account` (`id`, `user_id`, `balance`) VALUES (2, 'B', 60.00);

3.3 正常轉賬過程

在說死鎖問題之前，咱們先來看看正常的轉賬過程。
正常情況下，A 用戶給 B 用戶轉賬 50 元，可在一個事務內完成，需要先獲取 A 用戶的餘額和 B 用戶的餘額，因爲之後需要修改這兩條數據，所以需要通過寫鎖（for UPDATE）鎖住他們，防止其他事務更改導致我們的更改丟失而引起髒數據。
相關 sql 如下：

開啓事務之前需要先把 mysql 的自動提交關閉

set autocommit=0;
# 查看事務自動提交狀態狀態

show VARIABLES like 'autocommit';![在這裏插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/a486a4ed5c9d4240bd115ac7b3ce5a39.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_
Q1NETiBA6ZqQIOmjjg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
# 轉賬sql
START TRANSACTION;
# 獲取A 的餘額並存入A_balance變量：80
SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = 'A' for UPDATE;
# 獲取B 的餘額並存入B_balance變量:60
SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = 'B' for UPDATE;

# 修改A 的餘額
UPDATE account set balance = @A_balance - 50 where user_id = 'A';
# 修改B 的餘額
UPDATE account set balance = @B_balance + 50 where user_id = 'B';
COMMIT;

執行後的結果：

可以看到數據更新都是正常的情況

3.4 死鎖轉賬過程

初始化的餘額爲：

假設在高併發情況下存在這種場景，A 用戶給 B 用戶轉賬 50 元的同時，B 用戶也給 A 用戶轉賬 30 元。

那麼我們的 java 程序操作的過程和時間線如下：

  1. A 用戶給 B 用戶轉賬 50 元，需在程序中開啓事務 1 來執行 sql，並獲取 A 的餘額同時鎖住 A 這條數據。
# 事務1
set autocommit=0;
START TRANSACTION;
# 獲取A 的餘額並存入A_balance變量：80
SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = 'A' for UPDATE;

2.B 用戶給 A 用戶轉賬 30 元，需在程序中開啓事務 2 來執行 sql，並獲取 B 的餘額同時鎖住 B 這條數據。

# 事務2
set autocommit=0;
START TRANSACTION;
# 獲取A 的餘額並存入A_balance變量：60
SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = 'B' for UPDATE;
  1. 在事務 1 中執行剩下的 sql
# 獲取B 的餘額並存入B_balance變量:60
SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = 'B' for UPDATE;

# 修改A 的餘額
UPDATE account set balance = @A_balance - 50 where user_id = 'A';
# 修改B 的餘額
UPDATE account set balance = @B_balance + 50 where user_id = 'B';
COMMIT;

可以看到，在事務 1 中獲取 B 數據的寫鎖時出現了超時情況。爲什麼會這樣呢？主要是因爲我們在步驟 2 的時候已經在事務 2 中獲取到 B 數據的寫鎖了，那麼在事務 2 提交或回滾前事務 1 永遠都拿不到 B 數據的寫鎖。

  1. 在事務 2 中執行剩下的 sql
# 獲取A 的餘額並存入B_balance變量:60
SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = 'A' for UPDATE;

# 修改B 的餘額
UPDATE account set balance = @A_balance - 30 where user_id = 'B';
# 修改A 的餘額
UPDATE account set balance = @B_balance + 30 where user_id = 'A';
COMMIT;

同理可得，在事務 2 中獲取 A 數據的寫鎖時也出現了超時情況。因爲步驟 1 的時候已經在事務 1 中獲取到 A 數據的寫鎖了，那麼在事務 1 提交或回滾前事務 2 永遠都拿不到 A 數據的寫鎖。

  1. 爲什麼會出現這種情況呢？

主要是因爲事務 1 和事務 2 存在相互等待獲取鎖的過程，導致兩個事務都掛起阻塞，最終拋出獲取鎖超時的異常。

3.5 死鎖導致的問題

衆所周知，數據庫的連接資源是很珍貴的，如果一個連接因爲事務阻塞長時間不釋放，那麼後面新的請求要執行的 sql 也會排隊等待，越積越多，最終會拖垮整個應用。一旦你的應用部署在微服務體系中而又沒有做熔斷處理，由於整個鏈路被阻斷，那麼就會引發雪崩效應，導致很嚴重的生產事故。

4、如何解決死鎖問題？

要想解決死鎖問題，我們可以從死鎖的四個必要條件入手。
由於資源獨佔條件和不剝奪條件是鎖本質的功能體現，無法修改，所以咱們從另外兩個條件嘗試去解決。

4.1 打破請求和保持條件

根據上面定義可知，出現這個情況是因爲事務 1 和事務 2 同時去競爭鎖 A 和鎖 B，那麼我們是否可以保證鎖 A 和鎖 B 一次只能被一個事務競爭和持有呢？
答案是肯定可以的。下面咱們通過僞代碼來看看：

/**
* 事務1入參(A, B)
* 事務2入參(B, A)
**/
public void transferAccounts(String userFrom, String userTo) {
     // 獲取分佈式鎖
     Lock lock = Redisson.getLock();
     // 開啓事務
     JDBC.excute("START TRANSACTION;");
     // 執行轉賬sql
     JDBC.excute("# 獲取A 的餘額並存入A_balance變量：80\n" +
             "SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = '" + userFrom + "' for UPDATE;\n" +
             "# 獲取B 的餘額並存入B_balance變量:60\n" +
             "SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = '" + userTo + "' for UPDATE;\n" +
             "\n" +
             "# 修改A 的餘額\n" +
             "UPDATE account set balance = @A_balance - 50 where user_id = '" + userFrom + "';\n" +
             "# 修改B 的餘額\n" +
             "UPDATE account set balance = @B_balance + 50 where user_id = '" + userTo + "';\n");
     // 提交事務
     JDBC.excute("COMMIT;");
     // 釋放鎖
     lock.unLock();
}

上面的僞代碼顯而易見可以解決死鎖問題，因爲所有的事務都是通過分佈式鎖來串行執行的。

那麼這樣就真的萬事大吉了嗎？

在小流量情況下看起來是沒問題的，但是在高併發場景下這裏將成爲整個服務的性能瓶頸，因爲即使你部署了再多的機器，但由於分佈式鎖的原因，你的業務也只能串行進行，服務性能並不因爲集羣部署而提高併發量，完全無法滿足分佈式業務下快、準、穩的要求，所以咱們不妨換種方式來看看怎麼解決死鎖問題。

4.2 打破相互獲取鎖條件（推薦）

要打破這個條件其實也很簡單，那就是事務再獲取鎖的過程中保證順序獲取即可，也就是鎖 A 始終在鎖 B 之前獲取。
我們來看看之前的僞代碼怎麼優化？

/**
* 事務1入參(A, B)
* 事務2入參(B, A)
**/
public void transferAccounts(String userFrom, String userTo) {
     // 對用戶A和B進行排序，讓userFrom始終爲用戶A，userTo始終爲用戶B
     if (userFrom.hashCode() > userTo.hashCode()) {
         String tmp = userFrom;
         userFrom = userTo;
         userTo = tmp;
     }
     // 開啓事務
     JDBC.excute("START TRANSACTION;");
     // 執行轉賬sql
     JDBC.excute("# 獲取A 的餘額並存入A_balance變量：80\n" +
             "SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = '" + userFrom + "' for UPDATE;\n" +
             "# 獲取B 的餘額並存入B_balance變量:60\n" +
             "SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = '" + userTo + "' for UPDATE;\n" +
             "\n" +
             "# 修改A 的餘額\n" +
             "UPDATE account set balance = @A_balance - 50 where user_id = '" + userFrom + "';\n" +
             "# 修改B 的餘額\n" +
             "UPDATE account set balance = @B_balance + 50 where user_id = '" + userTo + "';\n");
     // 提交事務
     JDBC.excute("COMMIT;");
 }

假設事務 1 的入參爲 (A, B)，事務 2 入參爲 (B, A)，由於我們對兩個用戶參數進行了排序，所以在事務 1 中需要先獲取鎖 A 在獲取鎖 B，事務 2 也是一樣要先獲取鎖 A 在獲取鎖 B，兩個事務都是順序獲取鎖，所以也就打破了相互獲取鎖的條件，最終完美解決死鎖問題。

5、總結

因爲 mysql 在互聯網中的大量使用，所以死鎖問題還是經常會被問到，希望兄弟們能掌握這方面的知識，提高自己的競爭力。

來源：

https://www.cnblogs.com/yin-feng/p/16041014.html

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/qwTDMsQBhVJY_3MpF2FFOA

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