面试题：MySQL死锁的产生原因及检测与解决机制

Question

在MySQL数据库运行过程中，死锁是一个常见但棘手的问题。请深入分析死锁产生的原因，描述MySQL内部是如何检测死锁的，以及一旦检测到死锁，MySQL采取什么机制来解决死锁问题，同时说明开发人员在代码层面可以采取哪些预防措施。

Answer 1

死锁产生原因

1. 资源竞争：多个事务同时竞争有限的资源，例如多个事务试图同时获取同一行数据的锁，且获取锁的顺序不一致。
2. 事务操作顺序：不同事务对资源的访问顺序不同，形成循环等待的情况。例如事务A获取了资源X的锁，事务B获取了资源Y的锁，然后事务A试图获取资源Y的锁，事务B试图获取资源X的锁，从而导致死锁。

MySQL内部死锁检测

1. 等待图（Wait-for Graph）：MySQL通过维护一个等待图来检测死锁。在等待图中，节点代表事务，边表示事务之间的等待关系。当一个事务请求锁时，如果该锁已经被其他事务持有，MySQL会在等待图中添加一条从当前事务到持有锁事务的边。
2. 周期性检测：MySQL会定期检查等待图是否存在环。如果存在环，就意味着发生了死锁。

MySQL解决死锁机制

1. 选择牺牲者：一旦检测到死锁，MySQL会选择一个事务作为牺牲者（Victim），通常选择回滚代价最小的事务。回滚代价可以通过事务已执行的操作数、已获取的锁数等因素来衡量。
2. 回滚牺牲者事务：MySQL将牺牲者事务回滚，释放该事务持有的所有锁，使得其他事务能够继续执行。

开发人员预防措施

1. 优化事务逻辑：尽量减少事务的执行时间和资源占用，将大事务拆分成小事务，降低死锁发生的概率。
2. 按相同顺序访问资源：确保多个事务以相同的顺序访问资源，避免形成循环等待。例如，所有事务都先获取资源A的锁，再获取资源B的锁。
3. 降低锁的粒度：尽量使用行级锁而非表级锁，减少锁冲突的范围。
4. 合理设置事务隔离级别：根据业务需求选择合适的事务隔离级别，不同隔离级别对锁的使用和死锁的发生概率有影响。例如，READ COMMITTED隔离级别相对REPEATABLE READ隔离级别，锁的使用可能更宽松，死锁概率可能降低。
5. 设置合理的锁等待超时时间：通过设置innodb_lock_wait_timeout参数，控制事务等待锁的最长时间，避免无限期等待。如果等待时间超过该值，事务会自动回滚，防止死锁长时间占用资源。