如何避免死鎖


什么是死鎖,如何避免死鎖?
     線程A需要資源X,而線程B需要資源Y,而雙方都掌握有對方所要的資源,這種情況稱為死鎖(deadlock),或死亡擁抱(the deadly embrace)。

在並發程序設計中,死鎖 (deadlock) 是一種十分常見的邏輯錯誤。通過采用正確的編程方式,死鎖的發生不難避免。

死鎖的四個必要條件

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在計算機專業的本科教材中,通常都會介紹死鎖的四個必要條件。這四個條件缺一不可,或者說只要破壞了其中任何一個條件,死鎖就不可能發生。我們來復習一下,這四個條件是:

  1. 互斥(Mutual exclusion):存在這樣一種資源,它在某個時刻只能被分配給一個執行緒(也稱為線程)使用;
  2. 持有(Hold and wait):當請求的資源已被占用從而導致執行緒阻塞時,資源占用者不但無需釋放該資源,而且還可以繼續請求更多資源;
  3. 不可剝奪(No preemption):執行緒獲得到的互斥資源不可被強行剝奪,換句話說,只有資源占用者自己才能釋放資源;
  4. 環形等待(Circular wait):若干執行緒以不同的次序獲取互斥資源,從而形成環形等待的局面,想象在由多個執行緒組成的環形鏈中,每個執行緒都在等待下一個執行緒釋放它持有的資源。

解除死鎖的必要條件

不難看出,在死鎖的四個必要條件中,第二、三和四項條件比較容易消除。通過引入事務機制,往往可以消除第二、三兩項條件,方法是將所有上鎖操作均作為事務對待,一旦開始上鎖,即確保全部操作均可回退,同時通過鎖管理器檢測死鎖,並剝奪資源(回退事務)。這種做法有時會造成較大開銷,而且也需要對上鎖模式進行較多改動。

消除第四項條件是比較容易且代價較低的辦法。具體來說這種方法約定:上鎖的順序必須一致。具體來說,我們人為地給鎖指定一種類似“水位”的方向性屬性。無論已持有任何鎖,該執行緒所有的上鎖操作,必須按照一致的先后順序從低到高(或從高到低)進行,且在一個系統中,只允許使用一種先后次序。

請注意,放鎖的順序並不會導致死鎖。也就是說,盡管按照 鎖A, 鎖B, 放A, 放B 這樣的順序來進行鎖操作看上去有些怪異,但是只要大家都按先A后B的順序上鎖,便不會導致死鎖。

解決方法:

1 使用事務時,盡量縮短事務的邏輯處理過程,及早提交或回滾事務; (細化處理邏輯,執行一段邏輯后便回滾或者提交,然后再執行其它邏輯,直到事物執行完畢提交)
2 設置死鎖超時參數為合理范圍,如:3分鍾-10分種;超過時間,自動放棄本次操作,避免進程懸掛;
3 優化程序,檢查並避免死鎖現象出現;
4 .對所有的腳本和SP都要仔細測試,在正是版本之前。
5 所有的SP都要有錯誤處理(通過@error)
6 一般不要修改SQL SERVER事務的默認級別。不推薦強行加鎖

另外參考的解決方法:

按同一順序訪問對象
    如果所有並發事務按同一順序訪問對象,則發生死鎖的可能性會降低。例如,如果兩個並發事務獲得 Supplier 表上的鎖,然后獲得 Part 表上的鎖,則在其中一個事務完成之前,另一個事務被阻塞在 Supplier 表上。第一個事務提交或回滾后,第二個事務繼續進行。不發生死鎖。將存儲過程用於所有的數據修改可以標准化訪問對象的順序。

   
    避免事務中的用戶交互
    避免編寫包含用戶交互的事務,因為運行沒有用戶交互的批處理的速度要遠遠快於用戶手動響應查詢的速度,例如答復應用程序請求參數的提示。例如,如果事務正在等待用戶輸入,而用戶去吃午餐了或者甚至回家過周末了,則用戶將此事務掛起使之不能完成。這樣將降低系統的吞吐量,因為事務持有的任何鎖只有在事務提交或回滾時才會釋放。即使不出現死鎖的情況,訪問同一資源的其它事務也會被阻塞,等待該事務完成。
   
    保持事務簡短並在一個批處理中
    在同一數據庫中並發執行多個需要長時間運行的事務時通常發生死鎖。事務運行時間越長,其持有排它鎖或更新鎖的時間也就越長,從而堵塞了其它活動並可能導致死鎖。保持事務在一個批處理中,可以最小化事務的網絡通信往返量,減少完成事務可能的延遲並釋放鎖。
   
    使用低隔離級別
    確定事務是否能在更低的隔離級別上運行。執行提交讀允許事務讀取另一個事務已讀取(未修改)的數據,而不必等待第一個事務完成。使用較低的隔離級別(例如提交讀)而不使用較高的隔離級別(例如可串行讀)可以縮短持有共享鎖的時間,從而降低了鎖定爭奪。
   
    使用綁定連接
    使用綁定連接使同一應用程序所打開的兩個或多個連接可以相互合作。次級連接所獲得的任何鎖可以象由主連接獲得的鎖那樣持有,反之亦然,因此不會相互阻塞。


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