印刻数据库

外观

KingBaseES 死锁与锁等待 ​

死锁概述 ​

死锁是指两个或多个事务在执行过程中，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。在KingBaseES数据库中，死锁通常发生在并发事务同时请求相同资源的情况下。

锁等待概述 ​

锁等待是指一个事务持有另一个事务需要的锁资源，导致后者无法继续执行而进入等待状态。锁等待本身不是问题，但如果等待时间过长，会影响系统性能和用户体验。

死锁产生的条件 ​

  1. 互斥条件：资源不能被共享，只能由一个事务使用
  2. 请求与保持条件：事务已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求
  3. 不剥夺条件：已分配的资源不能被强制剥夺
  4. 循环等待条件：若干事务之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

死锁诊断方法 ​

查看死锁日志 ​

KingBaseES会将死锁信息记录在日志文件中，可以通过以下方式查看：

sql
-- 查看数据库日志文件位置
SHOW log_directory;
SHOW log_filename;

使用动态性能视图 ​

sql
-- 查看当前锁等待情况
SELECT * FROM sys_stat_activity WHERE wait_event_type = 'Lock';

-- 查看锁信息
SELECT * FROM sys_locks;

-- 查看阻塞关系
SELECT 
    a.datname, 
    a.usename, 
    a.application_name, 
    a.client_addr, 
    a.state, 
    a.query, 
    b.pid AS blocking_pid, 
    c.query AS blocking_query
FROM sys_stat_activity a
JOIN sys_locks b ON a.pid = b.pid
JOIN sys_locks c ON b.locktype = c.locktype AND b.database = c.database AND b.relation = c.relation AND b.page = c.page AND b.tuple = c.tuple AND b.virtualxid = c.virtualxid AND b.transactionid = c.transactionid AND b.classid = c.classid AND b.objid = c.objid AND b.objsubid = c.objsubid AND b.pid != c.pid
JOIN sys_stat_activity c ON c.pid = b.pid
WHERE a.wait_event_type = 'Lock';

死锁处理方法 ​

手动终止阻塞事务 ​

sql
-- 查看阻塞事务
SELECT pid, query FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active' AND wait_event_type = 'Lock';

-- 终止阻塞事务
SELECT sys_terminate_backend(pid);

自动死锁检测 ​

KingBaseES默认启用自动死锁检测机制，可通过以下参数配置：

sql
-- 查看死锁检测配置
SHOW deadlock_timeout;
SHOW max_locks_per_transaction;

-- 修改死锁检测超时时间（单位：毫秒）
SET deadlock_timeout = 1000;

锁等待优化 ​

识别长时间锁等待 ​

sql
-- 查看等待时间超过10秒的事务
SELECT 
    pid, 
    usename, 
    query_start, 
    now() - query_start AS duration, 
    query
FROM sys_stat_activity 
WHERE wait_event_type = 'Lock' 
    AND now() - query_start > interval '10 seconds';

优化锁等待的方法 ​

  1. 减少事务持有锁的时间
  2. 调整事务隔离级别
  3. 使用合适的锁粒度
  4. 优化SQL语句，减少锁竞争
  5. 增加资源，减少并发冲突

版本差异（V8 R6 vs V8 R7） ​

特性V8 R6V8 R7
死锁检测算法基于传统PostgreSQL算法优化的死锁检测算法，性能提升30%
锁等待视图基础视图支持新增sys_lock_waits视图，提供更详细的锁等待信息
自动死锁处理仅检测，需手动处理支持自动回滚代价较小的事务
锁监控工具基础日志和视图集成KEM监控平台，提供实时锁监控和告警

预防死锁的最佳实践 ​

  1. 统一资源获取顺序：所有事务按相同顺序请求资源
  2. 减少事务长度：将大事务拆分为小事务，减少锁持有时间
  3. 使用合适的隔离级别：根据业务需求选择最低必要的隔离级别
  4. 避免长事务：长事务会持有锁资源更长时间，增加死锁风险
  5. 定期监控锁等待：设置监控告警，及时发现和处理锁等待问题
  6. 优化索引设计：良好的索引设计可以减少锁竞争
  7. 使用行级锁而非表级锁：在可能的情况下，尽量使用行级锁

常见问题（FAQ） ​

Q1: 死锁发生后，KingBaseES会自动处理吗？ ​

A: KingBaseES V8 R6及以上版本都支持自动死锁检测，当检测到死锁时，会自动回滚其中一个事务以解除死锁。V8 R7版本进一步优化了自动处理逻辑，会选择回滚代价较小的事务。

Q2: 如何区分死锁和普通锁等待？ ​

A: 死锁是一种特殊的锁等待，表现为多个事务互相等待对方释放资源，形成循环等待。普通锁等待是单向的，一个事务等待另一个事务释放资源。可以通过sys_locks视图查看锁的持有和等待关系来区分。

Q3: 死锁检测超时时间设置多少合适？ ​

A: 死锁检测超时时间（deadlock_timeout）的默认值是1秒。对于并发较高的系统，可以适当减小该值，以便更快地检测和处理死锁；对于并发较低的系统，可以适当增大该值，减少死锁检测的性能开销。

Q4: 如何避免长事务导致的锁等待？ ​

A: 避免长事务的方法包括：

  • 将大事务拆分为多个小事务
  • 避免在事务中执行耗时的操作（如外部API调用）
  • 及时提交或回滚事务
  • 使用自动提交模式处理简单操作

Q5: 锁等待监控应该关注哪些指标？ ​

A: 应该关注的锁等待指标包括：

  • 锁等待次数和频率
  • 平均锁等待时间
  • 最大锁等待时间
  • 锁等待涉及的事务数量
  • 锁等待涉及的资源类型（表、行、索引等）

案例分析 ​

案例1：批量更新导致的死锁 ​

问题现象：多个并发事务执行批量更新操作时，频繁发生死锁。

原因分析：批量更新操作按不同顺序更新行，导致循环等待。

解决方案：

  1. 统一更新顺序，例如按主键升序更新
  2. 将批量更新拆分为多个小批量更新
  3. 使用FOR UPDATE SKIP LOCKED避免锁等待

案例2：长事务导致的锁等待 ​

问题现象：一个长事务持有表级锁，导致其他事务无法操作该表。

原因分析：事务中包含耗时的计算和外部调用，导致锁持有时间过长。

解决方案：

  1. 将长事务拆分为多个小事务
  2. 优化事务逻辑，减少锁持有时间
  3. 调整隔离级别，使用更低的隔离级别

总结 ​

死锁与锁等待是数据库并发操作中常见的问题，需要DBA具备良好的诊断和处理能力。通过合理的配置、优化的SQL设计和定期的监控，可以有效减少死锁和锁等待的发生，提高数据库系统的并发性能和稳定性。KingBaseES V8 R7版本在死锁检测和处理方面进行了优化，提供了更强大的监控和自动处理能力，有助于DBA更高效地管理数据库系统。