模拟SQLserver死锁现象（解析）

SQL Server死锁是指两个或多个事务相互等待对方持有的资源而无法继续执行的情况。当两个或多个事务都持有一些资源并且试图获取其他事务持有的资源时，可能会发生死锁。这种情况下，每个事务都在等待另一个事务释放其所需的资源，导致所有涉及的事务都无法继续执行，形成了死锁。

死锁通常涉及数据库中的多个表或数据行，每个事务都试图以不同的顺序锁定这些资源。当两个或多个事务同时运行并且它们的锁定顺序相反时，可能会导致死锁。

SQL Server使用锁来确保数据的一致性和完整性。当一个事务对资源进行修改时，它会锁定这些资源，以防止其他事务同时修改它们。如果某个事务需要访问被另一个事务锁定的资源，它就必须等待，直到该资源可用。

SQL Server检测到死锁的发生，并通过选择一个事务作为死锁牺牲者来解决死锁。牺牲者的事务将被回滚，允许其他事务继续执行。通常，SQL Server选择成本较低的事务作为死锁牺牲者，以最小化影响。然后，其他事务可以继续执行，从而解除死锁。

为了减少死锁的发生，可以采取一些措施，如合理设计数据库事务，避免长时间持有锁，以及在访问数据时使用较小的锁范围。此外，通过优化数据库设计和查询语句，可以降低死锁的风险。

SQL Server引发死锁的原因通常涉及以下几个方面：

1. 竞争资源: 当多个事务试图同时访问相同的资源（如表、行、页等）时，可能会发生死锁。如果一个事务持有了某个资源的锁，而另一个事务又需要访问这个资源，但又无法获得锁，那么它就会被阻塞，可能导致死锁的发生。
2. 锁定顺序: 当事务以不同的顺序请求锁定资源时，可能会导致死锁。例如，事务A先锁定表X，然后请求锁定表Y，而事务B先锁定表Y，然后请求锁定表X，这种情况下可能会发生死锁。
   （
   　事务A已经获得了对表X的锁（占有资源），然后试图获取表Y的锁（等待资源）。
   　事务B已经获得了对表Y的锁（占有资源），然后试图获取表X的锁（等待资源）。
   　）
3. 长时间持有锁: 如果事务长时间持有锁，并且在持有锁的情况下执行其他操作，那么其他事务可能会被阻塞，从而增加了死锁的风险。这种情况下，其他事务可能会试图获取被长时间持有的锁，但由于无法获得，可能导致死锁。
4. 事务隔离级别设置不当: 如果数据库的事务隔离级别设置过高，会导致锁定范围过大，增加了发生死锁的可能性。例如，在Serializable隔离级别下，事务可能会锁定整个表，而不是仅锁定需要修改的行，这会增加死锁的风险。
5. 并发访问高: 当数据库的并发访问量很高时，可能会增加死锁的发生概率。因为并发访问增加了资源竞争的可能性，当多个事务同时运行并竞争相同的资源时，死锁的风险就会增加。

为了减少死锁的发生，可以采取一些措施，如合理设计数据库模式、优化查询语句、避免长时间持有锁、选择合适的事务隔离级别以及监控和调整系统负载等。

以下为大家编写一个模拟一个死锁示例

-- 创建数据库
CREATE DATABASE DeadlockDemo;
GO

-- 使用创建的数据库
USE DeadlockDemo;
GO

-- 创建表
CREATE TABLE DemoTable (
    ID INT PRIMARY KEY,
    Name NVARCHAR(50)
);
GO

-- 向表中插入数据
INSERT INTO DemoTable (ID, Name) VALUES (1, 'Record 1');
INSERT INTO DemoTable (ID, Name) VALUES (2, 'Record 2');
GO
　

在这个示例中，两个事务分别尝试更新表中的记录，但更新顺序相反。当这两个事务同时运行时，可能会发生死锁，因为每个事务都持有对另一个事务正在更新的行的锁定，并尝试获取对另一个行的锁定，而另一个事务已经持有了这些锁定。在这种情况下，SQL Server 将其中一个事务作为死锁牺牲者，并回滚该事务，以允许另一个事务继续执行。

以上示例，将开启两个会话，事务执行示例如下：

会话Ａ：

-- 事务Ａ
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE DemoTable SET Name = 'Updated Record 1' WHERE ID = 1;
WAITFOR DELAY '00:00:05'; -- 模拟等待时间


-- 事务Ａ继续
UPDATE DemoTable SET Name = 'Updated Record 1' WHERE ID = 2;
COMMIT; -- 完成事务1

会话Ｂ：

-- 事务Ｂ
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE DemoTable SET Name = 'Updated Record 2' WHERE ID = 2;
WAITFOR DELAY '00:00:05'; -- 模拟等待时间



-- 事务Ｂ继续
UPDATE DemoTable SET Name = 'Updated Record 2' WHERE ID = 1;
COMMIT; -- 完成事务2

执行顺序，会话Ａ执行事务Ａ前半段，会话Ｂ执行事务Ｂ前半段，会话Ａ执行事务Ａ后半段，会话Ｂ执行事务Ｂ后半段。将会出现死锁，如下图：

构成死锁的四个必要条件之一（互斥、占有并等待、非剥夺、循环等待）的具体体现。具体解释如下：

1. 互斥条件：事务对资源的访问是排他性的，即一个资源在同一时刻只能被一个事务占用。在您的例子中，表X和表Y都是互斥资源，一次只有一个事务能对其持有锁。
2. 占有并等待条件：
   • 事务A已经获得了对表X的锁（占有资源），然后试图获取表Y的锁（等待资源）。
   • 事务B已经获得了对表Y的锁（占有资源），然后试图获取表X的锁（等待资源）。
3. 非剥夺条件：在没有完成事务之前，已获得的资源锁不能被强制剥夺。这意味着事务A无法从事务B那里直接夺取表Y的锁，同样，事务B也无法从事务A那里夺取表X的锁。它们必须等待对方释放所持有的资源。
4. 循环等待条件：现在形成了一个循环等待链：事务A等待事务B释放表Y以便自己继续，而事务B又在等待事务A释放表X才能继续。二者互相等待，陷入僵局。

综上所述，当事务A和事务B以不同的顺序请求锁定资源（表X和表Y），且各自已持有对方所需资源的锁时，就构成了一个循环等待状态。由于非剥夺条件的存在，这两个事务都无法进一步推进，也无法主动释放已持有的资源来打破僵局，因此双方都陷入了无限期的等待中，这就是死锁。

为了避免这种情况，数据库管理系统（如SQL Server）通常会采取以下策略：

• 死锁预防：通过限制事务的锁模式、锁的顺序或资源的使用方式来防止死锁的发生。例如，要求所有事务按照相同的顺序获取锁，或者通过设置锁超时来避免长时间的等待。
• 死锁检测与解除：数据库系统周期性地检查是否存在死锁，并在发现死锁时采取行动。常见的做法是选择牺牲其中一个事务（通常是资源需求较少或代价较小的那个），将其回滚到某个安全点，释放其所持有的所有锁，从而打破死锁循环。牺牲的事务需要重新开始或向应用程序报告失败，由应用程序决定是否重试。

在实际应用中，设计良好的事务和查询策略、合理设置事务隔离级别、尽量减少事务的持续时间和锁定资源的数量，以及遵循一致的锁定顺序，都可以有效地降低死锁发生的概率。