В контексте реляционных баз данных взаимоблокировка — это ситуация, которая возникает, когда две или более транзакции конкурируют за исключительный контроль над общими ресурсами, такими как строки таблиц или блокируемые объекты, и каждая транзакция ожидает снятия блокировки другой. в бесконечном цикле ожидания. Взаимные блокировки возникают из-за одновременного выполнения транзакций, которые пытаются заблокировать одни и те же ресурсы конфликтным образом, что приводит к полной остановке затронутых транзакций и, следовательно, влияет на общую производительность и стабильность системы.
Взаимные блокировки являются распространенной проблемой в базах данных и могут возникать в различных сценариях, например, когда несколько транзакций запрашивают блокировки одних и тех же ресурсов в разном порядке или когда сложная сеть транзакций создает между ними циклическую зависимость. Чтобы свести к минимуму возникновение взаимоблокировок, системы баз данных реализуют различные методы предотвращения и обнаружения взаимоблокировок, а также механизмы для их разрешения в случае их возникновения. Эти методы включают тайм-аут блокировки, алгоритмы обнаружения взаимоблокировок и разрешение взаимоблокировок посредством отката транзакции или анализа графа ожидания.
На платформе AppMaster no-code серверные приложения, созданные с использованием языка программирования Go, взаимодействуют с базами данных, совместимыми с PostgreSQL, в качестве основного решения для хранения данных. PostgreSQL, будучи надежной и эффективной системой управления реляционными базами данных (СУБД), использует различные механизмы управления параллелизмом, такие как управление многоверсионным параллелизмом (MVCC) и явную блокировку, чтобы обеспечить изоляцию между одновременно выполняемыми транзакциями. Однако эти механизмы при определенных условиях также могут приводить к тупикам.
Например, рассмотрим две транзакции T1 и T2, работающие с двумя ресурсами R1 и R2. Транзакция T1 получает блокировку R1, а затем пытается заблокировать R2, тогда как транзакция T2 получает блокировку R2, а затем пытается заблокировать R1. Если обе транзакции работают одновременно, произойдет взаимоблокировка, поскольку обе транзакции будут неопределенно долго ждать, пока другая снимет блокировку, создавая циклическую зависимость.
Чтобы предотвратить взаимоблокировки, разработчики могут применять в своих приложениях различные лучшие практики и принципы проектирования. Некоторые распространенные стратегии включают в себя:
- Доступ к ресурсам в согласованном порядке. Убедитесь, что транзакции блокируют ресурсы в определенном, согласованном порядке. Это снижает вероятность ожидания друг друга несколькими транзакциями, эффективно предотвращая взаимоблокировки.
- Используйте детальную блокировку: выбирайте блокировку на уровне строк вместо блокировки на уровне таблицы, где это возможно, поскольку это уменьшает конфликты блокировок между транзакциями и снижает вероятность взаимоблокировок.
- Приобретайте блокировки заранее и быстро их снимайте. Минимизируйте время между получением и снятием блокировки, чтобы уменьшить вероятность одновременного ожидания транзакций на ресурсах, заблокированных другой транзакцией.
- Ограничьте размер транзакции: разбивайте большие транзакции на более мелкие и более управляемые части. Меньшие транзакции уменьшают вероятность возникновения взаимоблокировок и повышают общую производительность системы.
PostgreSQL предоставляет встроенные механизмы для обнаружения и разрешения взаимоблокировок. Он использует алгоритм обнаружения взаимоблокировок, который периодически сканирует любые циклические зависимости между транзакциями, удерживающими блокировки ресурсов. Если обнаружена взаимоблокировка, PostgreSQL завершает одну или несколько задействованных транзакций, чтобы выйти из тупика, тем самым позволяя продолжить выполнение других транзакций. Завершенная транзакция получает сообщение об ошибке, и приложение может либо повторить транзакцию, либо соответствующим образом обработать ошибку.
В дополнение к встроенным возможностям PostgreSQL, приложения, созданные AppMaster, также могут воспользоваться различными методами обработки взаимоблокировок, такими как:
- Разрешение взаимоблокировок на основе тайм-аута: установите значение тайм-аута для каждой транзакции, гарантируя, что транзакция будет автоматически отменена, если она не завершится в течение указанного времени. Это снижает вероятность того, что длительные транзакции вызовут взаимоблокировки.
- Механизмы повтора: реализация логики уровня приложения для автоматического повтора транзакции, которая была прервана из-за взаимоблокировки. Это может помочь поддерживать общую стабильность системы и улучшить взаимодействие с пользователем.
В заключение, тупик — это сложная проблема, которая возникает в реляционных базах данных из-за параллельных транзакций, конкурирующих за общие ресурсы. Чтобы эффективно справляться с взаимоблокировками, разработчики должны понимать принципы управления транзакциями и контроля параллелизма, а также применять передовые методы проектирования и реализации приложений, которые сводят к минимуму возникновение взаимоблокировок. Благодаря надежной платформе AppMaster no-code и встроенным механизмам PostgreSQL разработчики могут создавать высокомасштабируемые и производительные приложения, менее подверженные взаимоблокировкам и обеспечивающие удобство взаимодействия с пользователем.
