什么是死鎖有什么處理及排除方法

什么是死鎖有什么處理及排除方法

　　死鎖是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行過程中，由于競(jìng)爭(zhēng)資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現(xiàn)象，那么你對(duì)死鎖了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是死鎖，希望大家喜歡!

　　死鎖的定義

　　死鎖的規(guī)范定義：集合中的每一個(gè)進(jìn)程都在等待只能由本集合中的其他進(jìn)程才能引發(fā)的事件，那么該組進(jìn)程是死鎖的。

　　一種情形，此時(shí)執(zhí)行程序中兩個(gè)或多個(gè)線程發(fā)生永久堵塞(等待)，每個(gè)線程都在等待被其他線程占用并堵塞了的資源。例如，如果線程A鎖住了記錄1并等待記錄2，而線程B鎖住了記錄2并等待記錄1，這樣兩個(gè)線程就發(fā)生了死鎖現(xiàn)象。

　　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)的資源分配策略不當(dāng)，更常見的可能是程序員寫的程序有錯(cuò)誤等，則會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源不當(dāng)而產(chǎn)生死鎖的現(xiàn)象。

　　在兩個(gè)或多個(gè)任務(wù)中，如果每個(gè)任務(wù)鎖定了其他任務(wù)試圖鎖定的資源，此時(shí)會(huì)造成這些任務(wù)永久阻塞，從而出現(xiàn)死鎖。例如：事務(wù)A 獲取了行 1 的共享鎖。事務(wù) B 獲取了行 2 的共享鎖。

　　排他鎖，等待事務(wù) B 完成并釋放其對(duì)行 2 持有的共享鎖之前被阻塞。

　　排他鎖，等待事務(wù) A 完成并釋放其對(duì)行 1 持有的共享鎖之前被阻塞。

　　事務(wù) B 完成之后事務(wù) A 才能完成，但是事務(wù) B 由事務(wù) A 阻塞。該條件也稱為循環(huán)依賴關(guān)系：事務(wù) A 依賴于事務(wù) B，事務(wù) B 通過對(duì)事務(wù) A 的依賴關(guān)系關(guān)閉循環(huán)。

　　除非某個(gè)外部進(jìn)程斷開死鎖，否則死鎖中的兩個(gè)事務(wù)都將無限期等待下去。Microsoft SQL Server 數(shù)據(jù)庫引擎死鎖監(jiān)視器定期檢查陷入死鎖的任務(wù)。如果監(jiān)視器檢測(cè)到循環(huán)依賴關(guān)系，將選擇其中一個(gè)任務(wù)作為犧牲品，然后終止其事務(wù)并提示錯(cuò)誤。這樣，其他任務(wù)就可以完成其事務(wù)。對(duì)于事務(wù)以錯(cuò)誤終止的應(yīng)用程序，它還可以重試該事務(wù)，但通常要等到與它一起陷入死鎖的其他事務(wù)完成后執(zhí)行。

　　在應(yīng)用程序中使用特定編碼約定可以減少應(yīng)用程序?qū)е滤梨i的機(jī)會(huì)。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱將死鎖減至最少。

　　死鎖經(jīng)常與正常阻塞混淆。事務(wù)請(qǐng)求被其他事務(wù)鎖定的資源的鎖時(shí)，發(fā)出請(qǐng)求的事務(wù)一直等到該鎖被釋放。默認(rèn)情況下，除非設(shè)置了 LOCK_TIMEOUT，否則 SQL Server 事務(wù)不會(huì)超時(shí)。因?yàn)榘l(fā)出請(qǐng)求的事務(wù)未執(zhí)行任何操作來阻塞擁有鎖的事務(wù)，所以該事務(wù)是被阻塞，而不是陷入了死鎖。最后，擁有鎖的事務(wù)將完成并釋放鎖，然后發(fā)出請(qǐng)求底事務(wù)將獲取鎖并繼續(xù)執(zhí)行。

　　死鎖有時(shí)稱為抱死。

　　不只是關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，任何多線程系統(tǒng)上都會(huì)發(fā)生死鎖，并且對(duì)于數(shù)據(jù)庫對(duì)象的鎖之外的資源也會(huì)發(fā)生死鎖。例如，多線程操作系統(tǒng)中的一個(gè)線程要獲取一個(gè)或多個(gè)資源(例如，內(nèi)存塊)。如果要獲取的資源當(dāng)前為另一線程所擁有，則第一個(gè)線程可能必須等待擁有線程釋放目標(biāo)資源。這就是說，對(duì)于該特定資源，等待線程依賴于擁有線程。在數(shù)據(jù)庫引擎實(shí)例中，當(dāng)獲取非數(shù)據(jù)庫資源(例如，內(nèi)存或線程)時(shí)，會(huì)話會(huì)死鎖。

　　在示例中，對(duì)于 Part表鎖資源，事務(wù) T1 依賴于事務(wù) T2。同樣，對(duì)于 Supplier表鎖資源，事務(wù) T2 依賴于事務(wù) T1。因?yàn)檫@些依賴關(guān)系形成了一個(gè)循環(huán)，所以在事務(wù) T1 和事務(wù) T2 之間存在死鎖。

　　當(dāng)表進(jìn)行了分區(qū)并且 ALTER TABLE 的 LOCK_ESCALATION 設(shè)置設(shè)為 AUTO 時(shí)也會(huì)發(fā)生死鎖。當(dāng) LOCK_ESCALATION 設(shè)為 AUTO 時(shí)，通過允許數(shù)據(jù)庫引擎在 HoBT 級(jí)別而不是 TABLE 級(jí)別鎖定表分區(qū)會(huì)增加并發(fā)情況。但是，當(dāng)單獨(dú)的事務(wù)在某個(gè)表中持有分區(qū)鎖并希望在其他事務(wù)分區(qū)上的某處持有鎖時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生死鎖。通過將 LOCK_ESCALATION 設(shè)為 TABLE 可以避免這種類型的死鎖，但此設(shè)置會(huì)因強(qiáng)制某個(gè)分區(qū)的大量更新以等待某個(gè)表鎖而減少并發(fā)情況。

　　死鎖產(chǎn)生條件

　　雖然進(jìn)程在運(yùn)行過程中，可能發(fā)生死鎖，但死鎖的發(fā)生也必須具備一定的條件，死鎖的發(fā)生必須具備以下四個(gè)必要條件。

　　1)互斥條件：指進(jìn)程對(duì)所分配到的資源進(jìn)行排它性使用，即在一段時(shí)間內(nèi)某資源只由一個(gè)進(jìn)程占用。如果此時(shí)還有其它進(jìn)程請(qǐng)求資源，則請(qǐng)求者只能等待，直至占有資源的進(jìn)程用畢釋放。

　　2)請(qǐng)求和保持條件：指進(jìn)程已經(jīng)保持至少一個(gè)資源，但又提出了新的資源請(qǐng)求，而該資源已被其它進(jìn)程占有，此時(shí)請(qǐng)求進(jìn)程阻塞，但又對(duì)自己已獲得的其它資源保持不放。

　　3)不剝奪條件：指進(jìn)程已獲得的資源，在未使用完之前，不能被剝奪，只能在使用完時(shí)由自己釋放。

　　4)環(huán)路等待條件：指在發(fā)生死鎖時(shí)，必然存在一個(gè)進(jìn)程——資源的環(huán)形鏈，即進(jìn)程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一個(gè)P1占用的資源;P1正在等待P2占用的資源，……，Pn正在等待已被P0占用的資源。

　　死鎖產(chǎn)生原因

　　1)競(jìng)爭(zhēng)資源引起進(jìn)程死鎖

　　當(dāng)系統(tǒng)中供多個(gè)進(jìn)程共享的資源如打印機(jī)、公用隊(duì)列的等，其數(shù)目不足以滿足諸進(jìn)程的需要時(shí)，會(huì)引起諸進(jìn)程對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)而產(chǎn)生死鎖。

　　2)可剝奪資源和不可剝奪資源

　　系統(tǒng)中的資源可以分為兩類，一類是可剝奪資源，是指某進(jìn)程在獲得這類資源后，該資源可以再被其他進(jìn)程或系統(tǒng)剝奪。例如，優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程可以剝奪優(yōu)先權(quán)低的進(jìn)程的處理機(jī)。又如，內(nèi)存區(qū)可由存儲(chǔ)器管理程序，把一個(gè)進(jìn)程從一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)移到另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，此即剝奪了該進(jìn)程原來占有的存儲(chǔ)區(qū)，甚至可將一進(jìn)程從內(nèi)存調(diào)到外存上，可見，CPU和主存均屬于可剝奪性資源。另一類資源是不可剝奪資源，當(dāng)系統(tǒng)把這類資源分配給某進(jìn)程后，再不能強(qiáng)行收回，只能在進(jìn)程用完后自行釋放，如磁帶機(jī)、打印機(jī)等。

　　3)競(jìng)爭(zhēng)不可剝奪資源

　　在系統(tǒng)中所配置的不可剝奪資源，由于它們的數(shù)量不能滿足諸進(jìn)程運(yùn)行的需要，會(huì)使進(jìn)程在運(yùn)行過程中，因爭(zhēng)奪這些資源而陷于僵局。例如，系統(tǒng)中只有一臺(tái)打印機(jī)R1和一臺(tái)磁帶機(jī)R2，可供進(jìn)程P1和P2共享。假定PI已占用了打印機(jī)R1，P2已占用了磁帶機(jī)R2，若P2繼續(xù)要求打印機(jī)R1，P2將阻塞;P1若又要求磁帶機(jī)，P1也將阻塞。于是，在P1和P2之間就形成了僵局，兩個(gè)進(jìn)程都在等待對(duì)方釋放自己所需要的資源，但是它們又都因不能繼續(xù)獲得自己所需要的資源而不能繼續(xù)推進(jìn)，從而也不能釋放自己所占有的資源，以致進(jìn)入死鎖狀態(tài)。

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