Mitkä tekijät aiheuttavat lukitusristiriidat ja miten niitä voidaan ehkäistä?

Question

Accepted Answer

**Lukitusriistiriitta** tapahtuu, kun kaksi (tai useampi) transaktio hallitsee lukitusta, jota toinen tarvitsee, joten kumpikaan ei voi edetä — ne jäävät odottamaan toisiaan ikuisesti. Tietokannat havaitsevat lukitusristiriidat ja ratkaisevat ne **keskeyttämällä yhden transaktion** ("uhrin"), jonka on yritettävä uudelleen. Aiheuttajien ja ehkäisystrategioiden ymmärtäminen on tärkeää samanaikaisissa sovelluksissa.

## Kuinka lukitusriistiriitta syntyy

```text
Transaction A: locks row 1, then wants row 2
Transaction B: locks row 2, then wants row 1
→ A waits for B (to release row 2), B waits for A (to release row 1) → DEADLOCK
  Neither can proceed; they're waiting on each other in a cycle.
```

```sql
-- Transaction A                    -- Transaction B (concurrent)
BEGIN;                              BEGIN;
UPDATE accounts SET .. WHERE id=1;  UPDATE accounts SET .. WHERE id=2;  -- each locks a row
UPDATE accounts SET .. WHERE id=2;  UPDATE accounts SET .. WHERE id=1;  -- each wants the OTHER's
-- → DEADLOCK: the database aborts one transaction
```

## Kuinka tietokannat käsittelevät lukitusristiriitoja

```text
Databases DETECT deadlocks (find the cycle of waiting transactions) and resolve them
by ABORTING one transaction (the victim) with a deadlock error → it must RETRY.
→ Your application must handle the deadlock error and retry the transaction.
```

## Ehkäisystrategiat

```text
✓ CONSISTENT LOCK ORDERING — always acquire locks in the SAME order (e.g. always
  lock the lower account id first). This breaks the cycle → the #1 prevention technique.
✓ Keep transactions SHORT — hold locks for less time (less chance to overlap)
✓ Access tables/rows in a consistent order across all transactions
✓ Use lower isolation levels where appropriate (less locking)
✓ Avoid user interaction / long operations inside a transaction (holds locks too long)
✓ Handle deadlock errors with RETRY logic (deadlocks can't be fully eliminated)
```

**#1 ehkäisykeino** on **johdonmukainen lukituksen hankkimisjärjestys**: jos kaikki transaktiot hankkivat lukitukset samassa järjestyksessä (esim. aina pienempi id ensin), kehämäistä odotusta ei voi muodostua.

## Uudelleenyritysmallin

```text
Since deadlocks can still happen, applications should catch the deadlock error and
RETRY the transaction (often a few times with a small delay). This is standard
resilience for concurrent database code.
```

## Miksi se on tärkeää

Lukitusristiriidat ovat tärkeä samanaikaisuusasia tietokannoissa — ne esiintyvät missä tahansa sovelluksessa, jossa on samanaikaisia transaktioita, jotka muokkaavat päällekkäisiä tietoja, ja niiden ymmärtäminen on arvokas senioritason tieto vahvoja samanaikaisia järjestelmiä rakennettaessa.

**Aiheuttajan** ymmärtäminen — kaksi transaktiota, jotka kukin hallitsevat lukitusta, jota toinen tarvitsee, ja luovat kehämäisen odotuksen, jossa kumpikaan ei voi edetä — on perusta.

Tietokantojen **käsittelytavan** tietäminen (syklin havaitseminen ja yhden transaktion keskeyttäminen uhrina, joka on yritettävä uudelleen) on tärkeää, koska se tarkoittaa, että **sovelluksesi on käsiteltävä lukitusriistiriitta-virheitä uudelleenyrityslogiikalla** — lukitusristiriitoja ei voi täysin poistaa, joten kestävä samanaikainen koodi saa kiinni lukitusriistiriitta-virheen ja yrittää uudelleen (standardi, tärkeä kuvio).

**Ehkäisystrategiat** ovat keskeinen käytännöllinen tieto, erityisesti #1-tekniikka: **johdonmukainen lukituksen hankkimisjärjestys** (lukituksien hankkiminen aina samassa järjestyksessä kaikissa transaktioissa, mikä rikkoo kehämäisen odotuksen ehdon, joka aiheuttaa lukitusristiriitoja) — sekä transaktioiden lyhyeksi pitäminen (lukituksien hallussapito lyhyeksi), resurssien johdonmukainen käyttö ja pitkien operaatioiden välttäminen transaktioiden sisällä.

Koska lukitusristiriidat aiheuttavat todellisia ongelmia (epäonnistuneet transaktiot, virheet, heikentynyt suorituskyky) samanaikaisissa tietokannan sovelluksissa, ja koska niiden aiheuttajan (kehämäiset lukitusodotukset), ehkäisyn (erityisesti johdonmukainen lukituksen hankkimisjärjestys ja lyhyet transaktiot) ja uudelleenyrityslogiikan välttämättömyyden ymmärtäminen on se, mikä antaa sinulle kyvyn rakentaa kestäviä samanaikaisia järjestelmiä, lukitusristiriitojen ymmärtäminen on arvokas senioritason tieto kaikille sovelluksille, joissa on merkittävä samanaikainen tietokannan käyttö — usein relevantti operatiivinen huolenaihe ja yleinen edistyneen tason haastattelukysymys, joka osoittaa ymmärryksen tietokannan samanaikaisuudesta ja kestävyydestä.