Mysql死锁问题分析解决

一.问题背景

1.什么是死锁(Deadlock)

摘抄网上死锁的定义：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。由于资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行，这就产生了一种特殊现象死锁。
简而言之，就是我和你都拿到某个资源，我需要等你手中的资源释放以后我才能去干接下来的活，你也需要等我手中的资源释放之后才能去继续干接下来的活，这样就好了，咱俩就一直等着吧，就形成了死锁，如果没有外力打破这种互相等待的尴尬，那么死锁就会一直持续下去。

2.形成死锁的条件

这一段也就在网上找的解释，大家看看就好，理解就行
（1）互斥条件：进程对所分配到的资源不允许其他进程进行访问，若其他进程访问该资源，只能等待，直至占有该资源的进程使用完成后释放该资源
（2）请求和保持条件：进程获得一定的资源之后，又对其他资源发出请求，但是该资源可能被其他进程占有，此事请求阻塞，但又对自己获得的资源保持不放
（3）不可剥夺条件：是指进程已获得的资源，在未完成使用之前，不可被剥夺，只能在使用完后自己释放
（4）环路等待条件：是指进程发生死锁后，必然存在一个进程--资源之间的环形链

3.Mysql死锁

好的，介绍了一下死锁的相关知识，咱们进入一下正题，数据库死锁。数据库为什么发生死锁，发生数据库死锁有什么前提条件是什么呢？
首先，数据库发生死锁的前提，多个事务都持有同一种不互斥(互斥排他锁是不能同时存在的)锁，还都在等待对方释放锁，继续执行，这样就造成了数据库的死锁。不过好在，Mysql自己实现一种死锁检测机制，如果监测到有死锁的存在时，mysql会主动中断一个事务，这个事务失败退出后，打破了死锁形成的必要条件，那么另外的事务就会继续执行下去。
综上，在解决Mysql死锁之前，我们必须要对Mysql的各种锁有了解，分析数据库语句执行的时候，Mysql会不会加上锁，会加哪些锁？（因为Mysql锁的知识比较复杂，如果下面说的有错误的话，请大家见谅）

二.Mysql锁知识介绍

在介绍锁之前，大家需要知道Mysql的四种隔离级别，隔离级别不同，锁也是不一样的，网上相关知识有很多，就不多说了，推荐大家读一篇博客：http://hedengcheng.com/?p=771，虽然大神对锁有了很详细的解读，但是每个人可能理解成都都不一样，下面就是个人的一些理解，本文都采用的是mysql默认的隔离级别，可重复可（RR）。

1.锁的分类（具体的一些定义，大家自己去查一下，了解一下）

1.全局锁（数据库级别，做逻辑备份使用）
2.表级锁（意向共享锁（IS）、意向排他锁（IX））
3.行锁(共享锁（S)、排他锁（X）、间隙锁(GAP)、next-lock-key(间隙锁加行锁))
全局锁一般接触的比较少，可能都是DBA进行数据库逻辑备份的时候用的，我没用过。而行锁的话，是有数据库引擎自己实现的，众所周知，mysql有俩种搜索引擎InnoDb和 MyISAM 而后者是不支持行锁的，所以下面的行锁分析都是按照InnoDb引擎的分析的，下面是各种锁的冲突关系示意图。

image.png

2.锁的两阶段提交

在 InnoDB 事务中，行锁是在需要的时候才加上的，但并不是不需要了就立刻释放，而是要等到事务结束时才释放。这个就是两阶段锁协议。所以一般在进行事务的时候，需要把加锁多，锁粒度大的语句放在事务的最后执行。

3.快照读和当前读

在理解这个之前，我们得要了解Mysql的MVCC(多版本并发控制）这种机制相当于一种乐观锁的实现，根据不同时间点保存数据快照，同一个事务看到的快照是一样的。
快照读：读的是快照，无需加锁，普通的数据库查询语句
当前读：读的是当下的数据，需要进行加锁（删除、更新、插入等都属于）

3.Mysql并发死锁案例分析

首先，Mysql对加行锁有如下的一个规则：
行锁，锁的是索引的值。如果没有条件行没有索引的话，那么就会走隐藏的聚簇索引。有个特殊的就是，如果没有走索引条件的话，就会进行全局扫描，这时候就相当于加了表锁。
下面就分析一下真实遇到的并发死锁案例分析
建表语句如下:

CREATE TABLE `lock_test` (
  `id` int NOT NULL,
  `c` int DEFAULT NULL,
  `d` int DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uniq_id_c` (`id`,`c`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

遇到的这种情况，是由于程序并发执行，插入相同的一条sql语句,示意图如下：

image.png

下面就分析一下为什么会出现死锁：
T1时刻，会话A插入一条记录，插入之后在加上记录锁（相当于排他锁（X锁）），T2时刻，因为存在唯一键冲突，会加上读锁（S锁），在插入的时候，发现会话A持有X锁，获取锁阻塞，同理T3时刻，会话C也出现阻塞等待X锁的情况。T4时刻，会话A发生回滚，释放X锁，此时会话B想获得X锁，但发现会话C有S锁存在，俩者冲突，同理会话C也在等待会话B的S锁，所以俩者产生了死锁。
由于Mysql有自己的死锁检测机制和解决机制，会话C失败推出，会话B正常执行插入操作，至此，死锁分析结束。

四.死锁解决方案

由唯一索引引起的死锁问题，归根到底，是由于并发请求造成的，无非是由于前端重复请求或者是网络抖动产生的，下面就介绍俩种解决方案。

1.缓存去重（推荐）

因为是并发请求，所以打到后端的请求参数都一样，为了防止并发请求造成并发数据库请求，我们可以在service层加一层缓存，把重复的请求给过滤掉，确保只放入一个请求进入，伪代码如下：

String key = id+c+d;
if(redisClient.exits(key)){
//并发请求,直接返回
return;
}
//唯一请求,过期时间根据实际情况而定
redisClient.sexEx(key,value,expireTime);
//数据库插入操作
dao.insert

2.异常捕捉

因为Mysql自己有死锁检测和恢复机制，所以即使发生了死锁，肯定有一条插入请求会落库成功，所以这时候只需要把死锁异常给catch住，让程序继续运行下去，不崩即可，伪代码就不写了，加个try、catch就行了。

五 总结

Mysql锁的知识还是很多的，还需要继续深入地了解，比如说insert还需要插入意向锁等。