又到了金三银四的时候,大家都按耐不住心田的躁动,我在这里给大家分享下之前面试中遇到的一个知识点(死锁问题),如有有余,欢送大佬们指导指导。
1、什么是死锁?
死锁指的是在两个或两个以上不同的过程或线程中,因为存在独特资源的竞争或过程(或线程)间的通信而导致各个线程间互相挂起期待,如果没有外力作用,最终会引发整个零碎解体。
2、Mysql呈现死锁的必要条件
- 资源独占条件
指多个事务在竞争同一个资源时存在互斥性,即在一段时间内某资源只由一个事务占用,也可叫独占资源(如行锁)。
- 申请和放弃条件
指在一个事务a中曾经取得锁A,但又提出了新的锁B申请,而该锁B已被其它事务b占有,此时该事务a则会阻塞,但又对本人已取得的锁A放弃不放。
- 不剥夺条件
指一个事务a中曾经取得锁A,在未提交之前,不能被剥夺,只能在应用完后提交事务再本人开释。
- 互相获取锁条件
指在产生死锁时,必然存在一个互相获取锁过程,即持有锁A的事务a在获取锁B的同时,持有锁B的事务b也在获取锁A,最终导致互相获取而各个事务都阻塞。
3、 Mysql经典死锁案例
假如存在一个转账情景,A账户给B账户转账50元的同时,B账户也给A账户转账30元,那么在这过程中是否会存在死锁状况呢?
3.1 建表语句
CREATE TABLE `account` ( `id` int(11) NOT NULL COMMENT '主键', `user_id` varchar(56) NOT NULL COMMENT '用户id', `balance` float(10,2) DEFAULT NULL COMMENT '余额', PRIMARY KEY (`id`), UNIQUE KEY `idx_user_id` (`user_id`) USING BTREE) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='账户余额表';
3.2 初始化相干数据
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 失常转账过程
在说死锁问题之前,咱们先来看看失常的转账过程。
失常状况下,A用户给B用户转账50元,可在一个事务内实现,须要先获取A用户的余额和B用户的余额,因为之后须要批改这两条数据,所以须要通过写锁(for UPDATE)锁住他们,避免其余事务更改导致咱们的更改失落而引起脏数据。
相干sql如下:
==开启事务之前须要先把mysql的主动提交敞开==
set autocommit=0;# 查看事务主动提交状态状态show VARIABLES like 'autocommit';
# 转账sqlSTART TRANSACTION;# 获取A 的余额并存入A_balance变量:80SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = 'A' for UPDATE;# 获取B 的余额并存入B_balance变量:60SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = 'B' for UPDATE;# 批改A 的余额UPDATE account set balance = @A_balance - 50 where user_id = 'A';# 批改B 的余额UPDATE account set balance = @B_balance + 50 where user_id = 'B';COMMIT;
执行后的后果:
能够看到数据更新都是失常的状况
3.4 死锁转账过程
初始化的余额为:
假如在高并发状况下存在这种场景,A用户给B用户转账50元的同时,B用户也给A用户转账30元。
那么咱们的java程序操作的过程和工夫线如下:
- A用户给B用户转账50元,需在程序中开启事务1来执行sql,并获取A的余额同时锁住A这条数据。
# 事务1set autocommit=0;START TRANSACTION;# 获取A 的余额并存入A_balance变量:80SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = 'A' for UPDATE;
- B用户给A用户转账30元,需在程序中开启事务2来执行sql,并获取B的余额同时锁住B这条数据。
# 事务2set autocommit=0;START TRANSACTION;# 获取A 的余额并存入A_balance变量:60SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = 'B' for UPDATE;
- 在事务1中执行剩下的sql
# 获取B 的余额并存入B_balance变量:60SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = 'B' for UPDATE;# 批改A 的余额UPDATE account set balance = @A_balance - 50 where user_id = 'A';# 批改B 的余额UPDATE account set balance = @B_balance + 50 where user_id = 'B';COMMIT;
能够看到,在事务1中获取B数据的写锁时呈现了超时状况。为什么会这样呢?次要是因为咱们在步骤2的时候曾经在事务2中获取到B数据的写锁了,那么在事务2提交或回滚前事务1永远都拿不到B数据的写锁。
- 在事务2中执行剩下的sql
# 获取A 的余额并存入B_balance变量:60SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = 'A' for UPDATE;# 批改B 的余额UPDATE account set balance = @A_balance - 30 where user_id = 'B';# 批改A 的余额UPDATE account set balance = @B_balance + 30 where user_id = 'A';COMMIT;
同理可得,在事务2中获取A数据的写锁时也呈现了超时状况。因为步骤1的时候曾经在事务1中获取到A数据的写锁了,那么在事务1提交或回滚前事务2永远都拿不到A数据的写锁。
- 为什么会呈现这种状况呢?
次要是因为事务1和事务2存在互相期待获取锁的过程,导致两个事务都挂起阻塞,最终抛出获取锁超时的异样。
3.5 死锁导致的问题
家喻户晓,数据库的连贯资源是很宝贵的,如果一个连贯因为事务阻塞长时间不开释,那么前面新的申请要执行的sql也会排队期待,越积越多,最终会拖垮整个利用。一旦你的利用部署在微服务体系中而又没有做熔断解决,因为整个链路被阻断,那么就会引发雪崩效应,导致很重大的生产事变。
4、如何解决死锁问题?
要想解决死锁问题,咱们能够从死锁的四个必要条件动手。
因为资源独占条件和不剥夺条件是锁实质的性能体现,无奈批改,所以咱们从另外两个条件尝试去解决。
4.1 突破申请和放弃条件
依据下面定义可知,呈现这个状况是因为事务1和事务2同时去竞争锁A和锁B,那么咱们是否能够保障锁A和锁B一次只能被一个事务竞争和持有呢?
答案是必定能够的。上面咱们通过伪代码来看看:
/*** 事务1入参(A, B)* 事务2入参(B, A)**/public void transferAccounts(String userFrom, String userTo) { // 获取分布式锁 Lock lock = Redisson.getLock(); // 开启事务 JDBC.excute("START TRANSACTION;"); // 执行转账sql JDBC.excute("# 获取A 的余额并存入A_balance变量:80\n" + "SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = '" + userFrom + "' for UPDATE;\n" + "# 获取B 的余额并存入B_balance变量:60\n" + "SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = '" + userTo + "' for UPDATE;\n" + "\n" + "# 批改A 的余额\n" + "UPDATE account set balance = @A_balance - 50 where user_id = '" + userFrom + "';\n" + "# 批改B 的余额\n" + "UPDATE account set balance = @B_balance + 50 where user_id = '" + userTo + "';\n"); // 提交事务 JDBC.excute("COMMIT;"); // 开释锁 lock.unLock();}
下面的伪代码不言而喻能够解决死锁问题,因为所有的事务都是通过分布式锁来串行执行的。
那么这样就真的==高枕无忧==了吗?
在小流量状况下看起来是没问题的,然而在==高并发场景==下这里将成为整个服务的==性能瓶颈==,因为即便你部署了再多的机器,但因为==分布式锁==的起因,你的业务也只能串行进行,服务性能并不因为集群部署而进步并发量,齐全无奈满足分布式业务下快、准、稳的要求,所以咱们无妨换种形式来看看怎么解决死锁问题。
4.2 突破互相获取锁条件(举荐)
要突破这个条件其实也很简略,那就是事务再获取锁的过程中保障程序获取即可,也就是锁A始终在锁B之前获取。
咱们来看看之前的伪代码怎么优化?
/*** 事务1入参(A, B)* 事务2入参(B, A)**/public void transferAccounts(String userFrom, String userTo) { // 对用户A和B进行排序,让userFrom始终为用户A,userTo始终为用户B if (userFrom.hashCode() > userTo.hashCode()) { String tmp = userFrom; userFrom = userTo; userTo = tmp; } // 开启事务 JDBC.excute("START TRANSACTION;"); // 执行转账sql JDBC.excute("# 获取A 的余额并存入A_balance变量:80\n" + "SELECT user_id,@A_balance:=balance from account where user_id = '" + userFrom + "' for UPDATE;\n" + "# 获取B 的余额并存入B_balance变量:60\n" + "SELECT user_id,@B_balance:=balance from account where user_id = '" + userTo + "' for UPDATE;\n" + "\n" + "# 批改A 的余额\n" + "UPDATE account set balance = @A_balance - 50 where user_id = '" + userFrom + "';\n" + "# 批改B 的余额\n" + "UPDATE account set balance = @B_balance + 50 where user_id = '" + userTo + "';\n"); // 提交事务 JDBC.excute("COMMIT;"); }
假如事务1的入参为(A, B),事务2入参为(B, A),因为咱们对两个用户参数进行了排序,所以在事务1中须要先获取锁A在获取锁B,事务2也是一样要先获取锁A在获取锁B,两个事务都是程序获取锁,所以也就突破了互相获取锁的条件,最终完满解决死锁问题。
5、总结
因为mysql在互联网中的大量应用,所以死锁问题还是常常会被问到,心愿兄弟们能把握这方面的常识,进步本人的竞争力。
最初,外出打工不易,心愿各位兄弟找到本人心仪的工作,虎年发发发!
也心愿兄弟们能==关注、点赞、珍藏、评论==反对一波,非常感谢大家!