資料庫鎖的産生原因及解決辦法

資料庫和作業系統一樣，是一個多使用者使用的共享資源。當多個使用者并發地存取資料 時，在資料庫中就會産生多個事務同時存取同一資料的情況。若對并發操作不加控制就可能會讀取和存儲不正确的資料，破壞資料庫的一緻性。加鎖是實作資料庫并 發控制的一個非常重要的技術。在實際應用中經常會遇到的與鎖相關的異常情況，當兩個事務需要一組有沖突的鎖，而不能将事務繼續下去的話，就會出現死鎖，嚴 重影響應用的正常執行。 

在資料庫中有兩種基本的鎖類型：排它鎖（Exclusive Locks，即X鎖）和共享鎖（Share Locks，即S鎖）。當資料對象被加上排它鎖時，其他的事務不能對它讀取和修改。加了共享鎖的資料對象可以被其他事務讀取，但不能修改。資料庫利用這兩 種基本的鎖類型來對資料庫的事務進行并發控制。 

死鎖的第一種情況 

一個使用者A 通路表A(鎖住了表A),然後又通路表B；另一個使用者B 通路表B(鎖住了表B)，然後企圖通路表A；這時使用者A由于使用者B已經鎖住表B，它必須等待使用者B釋放表B才能繼續，同樣使用者B要等使用者A釋放表A才能繼續，這就死鎖就産生了。 

解決方法： 

這種死鎖比較常見，是由于程式的BUG産生的，除了調整的程式的邏輯沒有其它的辦法。仔細分析程式的邏輯，對于資料庫的多表操作時，盡量按照相同的順序進 行處理，盡量避免同時鎖定兩個資源，如操作A和B兩張表時，總是按先A後B的順序處理， 必須同時鎖定兩個資源時，要保證在任何時刻都應該按照相同的順序來鎖定資源。 

死鎖的第二種情況 

使用者A查詢一條紀錄，然後修改該條紀錄；這時使用者B修改該條紀錄，這時使用者A的事務裡鎖的性質由查詢的共享鎖企圖上升到獨占鎖，而使用者B裡的獨占鎖由于A 有共享鎖存在是以必須等A釋放掉共享鎖，而A由于B的獨占鎖而無法上升的獨占鎖也就不可能釋放共享鎖，于是出現了死鎖。這種死鎖比較隐蔽，但在稍大點的項 目中經常發生。如在某項目中，頁面上的按鈕點選後，沒有使按鈕立刻失效，使得使用者會多次快速點選同一按鈕，這樣同一段代碼對資料庫同一條記錄進行多次操 作，很容易就出現這種死鎖的情況。 

解決方法： 

1、對于按鈕等控件，點選後使其立刻失效，不讓使用者重複點選，避免對同時對同一條記錄操作。 

2、使用樂觀鎖進行控制。樂觀鎖大多是基于資料版本（Version）記錄機制實作。即為資料增加一個版本辨別，在基于資料庫表的版本解決方案中，一般是 通過為資料庫表增加一個“version”字段來實作。讀取出資料時，将此版本号一同讀出，之後更新時，對此版本号加一。此時，将送出資料的版本資料與數 據庫表對應記錄的目前版本資訊進行比對，如果送出的資料版本号大于資料庫表目前版本号，則予以更新，否則認為是過期資料。樂觀鎖機制避免了長事務中的資料 庫加鎖開銷（使用者A和使用者B操作過程中，都沒有對資料庫資料加鎖），大大提升了大并發量下的系統整體性能表現。Hibernate 在其資料通路引擎中内置了樂觀鎖實作。需要注意的是，由于樂觀鎖機制是在我們的系統中實作，來自外部系統的使用者更新操作不受我們系統的控制，是以可能會造 成髒資料被更新到資料庫中。 

3、使用悲觀鎖進行控制。悲觀鎖大多數情況下依靠資料庫的鎖機制實作，如Oracle的Select … for update語句，以保證操作最大程度的獨占性。但随之而來的就是資料庫性能的大量開銷，特别是對長事務而言，這樣的開銷往往無法承受。如一個金融系統， 當某個操作員讀取使用者的資料，并在讀出的使用者資料的基礎上進行修改時（如更改使用者賬戶餘額），如果采用悲觀鎖機制，也就意味着整個操作過程中（從操作員讀 出資料、開始修改直至送出修改結果的全過程，甚至還包括操作員中途去煮咖啡的時間），資料庫記錄始終處于加鎖狀态，可以想見，如果面對成百上千個并發，這 樣的情況将導緻災難性的後果。是以，采用悲觀鎖進行控制時一定要考慮清楚。 

死鎖的第三種情況 

如果在事務中執行了一條不滿足條件的update語句，則執行全表掃描，把行級鎖上升為表級鎖，多個這樣的事務執行後，就很容易産生死鎖和阻塞。類似的情 況還有當表中的資料量非常龐大而索引建的過少或不合适的時候，使得經常發生全表掃描，最終應用系統會越來越慢，最終發生阻塞或死鎖。 

解決方法： 

SQL語句中不要使用太複雜的關聯多表的查詢；使用“執行計劃”對SQL語句進行分析，對于有全表掃描的SQL語句，建立相應的索引進行優化。 

5．小結 

總體上來說，産生記憶體溢出與鎖表都是由于代碼寫的不好造成的，是以提高代碼的品質是最根本的解決辦法。有的人認為先把功能實作，有BUG時再在測試階段進 行修正，這種想法是錯誤的。正如一件産品的品質是在生産制造的過程中決定的，而不是品質檢測時決定的，軟體的品質在設計與編碼階段就已經決定了，測試隻是 對軟體品質的一個驗證，因為測試不可能找出軟體中所有的BUG。

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