死锁幽灵：了解数据库杀手并阻止其破坏

数据库死锁是一种危险的现象，当两个或多个事务等待对方释放资源时就会发生。这会导致数据库被锁住，从而无法处理任何进一步的请求。幽灵死锁是指死锁在特定条件下发生，即使涉及的事务没有直接依赖关系。

幽灵死锁的条件

幽灵死锁由以下条件触发：

• 间接冲突：事务 A 和 B 同时等待资源 C 和 D，而 C 和 D 又由事务 X 和 Y 持有。
• 预写日志 (WAL)：数据库使用 WAL 机制，它记录未提交事务的变更。
• 检查点：数据库会定期进行检查点，将 WAL 中的内容写入稳定存储。
• 事务回滚：当事务 X 回滚时，它的更改从 WAL 中删除，但事务 B 的更改仍保留。

幽灵死锁发生的机制

1. 事务 A 等待资源 C。
2. 事务 B 等待资源 D。
3. 事务 X 持有资源 C 并记录变更到 WAL。
4. 事务 Y 持有资源 D 并记录变更到 WAL。
5. 事务 X 回滚，其更改从 WAL 中删除。
6. 事务 B 现在可以看到事务 Y 的更改，认为事务 A 已经释放了资源 C。
7. 事务 B 继续执行并请求资源 C。
8. 数据库检测到死锁：事务 A 等待 C（由事务 B 持有），而事务 B 等待 C（由事务 A 持有）。

防止幽灵死锁的方法

有几种方法可以防止幽灵死锁：

• 使用多版本并发控制 (MVCC)：mvcC 允许同时对同一数据的不同版本进行操作，从而消除死锁的可能性。
• 避免 WAL：通过禁用 WAL 或使用其他日志机制，可以消除幽灵死锁发生的根源。
• 定期执行检查点：频繁执行检查点可以减少 WAL 中未提交更改的数量，从而降低幽灵死锁的风险。
• 监控事务历史记录：数据库应记录事务的历史记录，以帮助诊断和解决死锁问题。

检测和解决死锁

• 自动死锁检测：数据库可能具有内置功能来检测死锁并尝试自动解决它们。
• 手动死锁检测：可以通过查询事务表和资源表来手动检测死锁。
• 终止事务：如果自动检测无法解决死锁，则需要手动终止涉及的事务之一。

防止幽灵死锁的最佳实践

• 使用 MVCC 或其他死锁避免机制。
• 避免使用 WAL 或采用替代的日志机制。
• 定期执行检查点。
• 监控事务历史记录。
• 了解死锁的症状和解决方法。