【MySQL实战笔记】07 | 行锁功过:怎么减少行锁对性能的影响?-02 死锁和死锁检测

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云数据库 RDS PostgreSQL,集群系列 2核4GB
简介: 【4月更文挑战第19天】在高并发环境下,死锁发生在多个线程间循环等待资源时,导致无限期等待。MySQL中,死锁可通过`innodb_lock_wait_timeout`参数设置超时或`innodb_deadlock_detect`开启死锁检测来解决。默认的50s超时可能不适用于在线服务,而频繁检测会消耗大量CPU。应对热点行更新引发的性能问题,可以暂时关闭死锁检测(风险是产生大量超时),控制并发度,或通过分散记录减少锁冲突,例如将数据分拆到多行以降低死锁概率。

死锁和死锁检测

在上一部分的例子里,影院余额这行的行锁在一个事务里不会停留很长时间,但是如果这个影院做活动,可以低价预售一年内所有的电影票,而且这个活动只持续一天。当活动时间开始的时候,MySQL就挂了,cpu消耗接近100%,但是整个数据库每秒执行不到100个事务。

当并发系统里不同线程出现循环资源依赖,涉及的线程都在等待别的线程释放资源时,就会导致这几个线程都进入无限等待的状态,称为死锁。

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这时候,事务A在等待事务B释放id=2的行锁,而事务B在等待事务A释放id=1的行锁。 事务A和事务B在互相等待对方的资源释放,就是进入了死锁状态。

当出现死锁以后,有两种策略:

  • 一种策略是,直接进入等待,直到超时。这个超时时间可以通过参数innodb_lock_wait_timeout来设置。

  • 另一种策略是,发起死锁检测,发现死锁后,主动回滚死锁链条中的某一个事务,让其他事务得以继续执行。将参数innodb_deadlock_detect设置为on,表示开启这个逻辑。

在InnoDB里,innodb_lock_wait_timeout的默认值是50s,这意味着如果采用第一个策略,当出现死锁以后,第一个被锁住的线程要过50s才会超时退出,然后其他线程才有可能继续执行。对于在线服务来说,这个等待时间往往是无法接受的。

但是又不能直接把这个时间设置为很小的值,比如1秒。这样当出现死锁的时候,确实很快可以解开;但是如果不是死锁,只是简单的锁等待,超时时间设置的太短,就会容易误伤。

正常还是采用第二种策略,即主动死锁检测,而且innodb_deadlock_detect的默认值本来就是on。主动死锁检测是能够快速发现死锁并处理的,但是他也会有额外的负担。比如如果所有的事务都要更新同一行的场景,每个新来的被堵住的线程,都会判断会不会由于自己的加入导致死锁,这是一个复杂度O(n)的操作。假设有1000个并发线程要同时更新同一行,死锁的操作检车就是1000*1000=100w的数量级,在这个期间要消耗大量的cpu资源。

那么怎么解决这种由热点行更新导致的性能问题?

  1. 如果确定这个业务一定不会出现死锁,可以临时把死锁检测关掉,会出现大量的超时,对业务有损。

  2. 控制并发度:比如同一行最多只有10个线程在更新,那么死锁检测的成本就会很低。

    • 在客户端做并发控制,这种方法并不可行,因为客户端很多

    • 因此要做在数据库服务端,或是中间件里。如果考虑修改MySQL源码或是自研数据库的话,对于相同行的更新,在进入引擎之前就排队。

    • 还可以考虑将一行改成逻辑上的多行来减少锁冲突。 比如影院账户可以考虑放在多条记录上,比如10个记录,影院的账户总额等于这10个记录的值的总和,每次随机选择一条记录来加金额。这样每次冲突的概率变为1/10,可以减少锁等待个数,也就减少了死锁检测的CPU消耗。

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