什么导致死锁，你如何预防它们？

Question

什么导致死锁，你如何预防它们？

Accepted Answer

当两个（或更多）事务各自持有另一个需要的锁时，就会发生**死锁**，因此双方都无法继续进行——它们陷入相互等待的僵局。数据库检测死锁并通过**中止一个事务**（"victim"）来解决它，该事务必须重试。理解原因和预防对于并发应用至关重要。

## 死锁如何发生

```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
```

## 数据库如何处理死锁

```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.
```

## 预防策略

```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)
```

**第 #1 预防方法**是**一致的锁顺序**：如果所有事务以相同顺序获取锁（例如总是先取较小的 id），就无法形成循环等待。

## 重试模式

```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.
```

## 为什么这很重要

死锁是数据库中的一个重要并发问题——它们出现在任何具有修改重叠数据的并发事务的应用中，理解它们对于构建健壮的并发系统来说是宝贵的高级知识。

理解**原因**——两个事务各自持有另一个需要的锁，创建一个循环等待，其中双方都无法继续——是基础。

知道数据库如何**处理**死锁（检测循环并将一个事务作为 victim 中止，该事务必须重试）很重要，因为这意味着你的**应用必须使用重试逻辑来处理死锁错误**——死锁无法完全消除，所以可复原的并发代码捕获死锁错误并重试（一种标准的、重要的模式）。

**预防策略**是关键的实践知识，尤其是第 #1 技术：**一致的锁顺序**（在所有事务中以相同顺序获取锁，这打破了导致死锁的循环等待条件）——加上保持事务简短（短时间持有锁）、以一致的顺序访问资源，以及避免事务中的长操作。

由于死锁在并发数据库应用中会导致真实问题（事务失败、错误、性能下降），并且由于理解它们的原因（循环锁等待）、预防（尤其是一致的锁顺序和短事务）以及重试逻辑的必要性，这就是让你能够构建健壮并发系统的原因，对于任何具有重要并发数据库访问的应用来说，理解死锁是宝贵的高级知识——这是一个频繁相关的运维关切，也是一个常见的高级面试话题，表明对数据库并发性和可复原性的理解。