PostgreSQL之“ERROR: deadlock detected”

1、什么是deadlock(死锁）？

你可能会在程序日志中，遇到过类似“ERROR: deadlock detected Detail: Process 1766 waits for ShareLock on transaction 11322; blocked by process 1788. Process 1788 waits for ShareLock on transaction 11321; blocked by process 1766” 这样的报错信息。

含义很明显，即发生了死锁。那么死锁是什么？

死锁是DBMS不能执行在特定时间点运行的所有并发事务的一种情况。

2、为什么会出现死锁？

服务器会尽力确保多个事务可以并发工作而不互相干扰，但是还是会出现互相干扰的情况。为了实现事务的特性，PG为数据库中的每个表和每一行都维护了锁，并且每次只会将锁授予第一个事务。之后出现的所有事务都不得不等待，直到第一个事务完成，并释放它所持有的锁。未没有获取锁的事务被挂起，无法继续执行。因为锁的这种机制，所以在数据库繁忙的场景，是极易发生死锁的。

3、举个死锁的例子？

发生死锁时，一个比较常见的现象就是两个事务互相等待，由于两者都在等待，没有人能取得进展。此时数据库要么无限期等待下去，要么选择终止其中一个，让另一个继续。

举一个死锁发生在行级锁（表级锁发生死锁的概率更大）的情况。

考虑两个并发事务修改一个表的情况。

第一个事务执行:

UPDATE t_data SET data = data * 10 WHERE id = 1
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这个语句将获取id=1的行上的行级锁，注意这个时候第一个事务还未提交，然后第二个事务执行：

UPDATE t_data SET data = data * 10 WHERE id = 2

UPDATE t_data SET data = data * 10 WHERE id = 1
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第一个UPDATE语句成功地获取了id=2行上的行级锁，因此它成功地更新了该行。但是，第二个UPDATE语句发现它试图更新的行(id=1的行正在被事务1锁定)已经被锁定，所以它等待获得锁的事务完成。事务2现在等待事务1完成后再继续执行。现在，事务1继续执行:

UPDATE t_data SET data = data * 10 WHERE id = 2
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事务1试图获取指定id=2行上的行级锁，此时它已经被事务2持有，因此它等待事务2完成。因此，事务1在事务2上阻塞，事务2在事务1上阻塞。两者互相等待，死锁发生。

4、deadlock_timeout参数？

前面我们说过在死锁发生后，数据库要么无限期等待下去（不可能允许这种情况发生），要么选择终止其中一个，让另一个继续。

那么数据库会在什么时机去终止事务呢？这个就跟deadlock_time参数相关。

此参数表示，在等待一个lock被释放的时间里，多久可以启动deadlock检查机制。

死锁检测相对昂贵，因此服务器不会在每次等待锁时都运行这个它。我们乐观地假设在生产应用中死锁是不常出现的，并且只在开始检测死锁之前等待一会儿。增加这个值就减少了浪费在无用的死锁检测上的时间，但是减慢了报告真正死锁错误的速度。 在lock动作比较多的系统里，可以适当增大deadlock_timeout。

5、怎么预防死锁或减少死锁？

• 死锁只有在锁存在的情况下才会发生，所以缓解死锁的一个策略就是减少锁的使用，比如说尽量减少显式锁的使用，减小锁的粒度等。

• 另外，想要预防死锁，一般我们要确保使用数据的所有应用程序，以一致的顺序获取多个对象上的锁。比如上面我们提到的死锁的例子，如果两个事务都以相同的顺序更新行，就不会出现互相等待的情况。

• 同时程序里需要实现重试机制，通过重试来恢复因死锁而中止的事务操作。

6、查询当前系统中所有活动的锁信息？

postgres=> SELECT virtualtransaction, relation::regclass, locktype, page, tuple, mode, granted, transactionid
  FROM pg_locks
  ORDER BY granted, virtualtransaction;
 virtualtransaction | relation |  locktype  | page | tuple |      mode       | granted | transactionid
--------------------+----------+------------+------+-------+-----------------+---------+---------------
 16/2062658         | pg_locks | relation   |      |       | AccessShareLock | t       |
 16/2062658         |          | virtualxid |      |       | ExclusiveLock   | t       |
(2 rows)
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关于pg中的locktype类型，

可以参考：https://www.postgresql.org/docs/current/explicit-locking.html。

参考：http://www.moioli.net/progetti/postgres-deadlocks-debugging-guidelines/

https://www.postgresql.org/docs/current/explicit-locking.html#LOCKING-DEADLOCKS