分布式数据库中常见死锁检测算法分析
数据库死锁处理方法
数据库死锁是指两个或多个事务在同时访问数据库时，因为资源竞争而导致的线程或进程的永久停滞现象。
死锁是数据库管理系统中常见的问题之一，它可能导致数据库系统性能下降或数据丢失。
常见的数据库死锁处理方法如下：
●预防性死锁：避免死锁发生的最佳方法是通过设计数据库系统来预防死锁。
●检测死锁：当死锁发生时，数据库管理系统应该能够检测到死锁并采取适当
的措施来解决问题。
●解除死锁：当死锁发生时，数据库管理系统应该能够找到死锁并采取适当的
措施来解决问题。
●中止事务：如果无法解除死锁，可以考虑中止其中一个或多个事务来解除死
锁。
●使用超时机制：在事务等待超过一定时间后自动中止事务，避免死锁的长时
间占用系统资源。
●使用锁粒度：缩小锁的粒度可以减小互相等待的可能性，减小死锁的发生。
数据库死锁的检查和解决方法
数据库死锁的检查和解决⽅法转⾃：数据库死锁的检查⽅法⼀、数据库死锁的现象程序在执⾏的过程中，点击确定或保存按钮，程序没有响应，也没有出现报错。
⼆、死锁的原理当对于数据库某个表的某⼀列做更新或删除等操作，执⾏完毕后该条语句不提交，另⼀条对于这⼀列数据做更新操作的语句在执⾏的时候就会处于等待状态，此时的现象是这条语句⼀直在执⾏，但⼀直没有执⾏成功，也没有报错。
三、死锁的定位⽅法通过检查数据库表，能够检查出是哪⼀条语句被死锁，产⽣死锁的机器是哪⼀台。
1）⽤dba⽤户执⾏以下语句select username,lockwait,status,machine,program from v$session where sid in(select session_id from v$locked_object)如果有输出的结果，则说明有死锁，且能看到死锁的机器是哪⼀台。
字段说明：Username：死锁语句所⽤的数据库⽤户；Lockwait：死锁的状态，如果有内容表⽰被死锁。
Status：状态，active表⽰被死锁Machine：死锁语句所在的机器。
Program：产⽣死锁的语句主要来⾃哪个应⽤程序。
2）⽤dba⽤户执⾏以下语句，可以查看到被死锁的语句。
select sql_text from v$sql where hash_value in(select sql_hash_value from v$session where sid in(select session_id from v$locked_object))四、死锁的解决⽅法⼀般情况下，只要将产⽣死锁的语句提交就可以了，但是在实际的执⾏过程中。
⽤户可能不知道产⽣死锁的语句是哪⼀句。
可以将程序关闭并重新启动就可以了。
经常在Oracle的使⽤过程中碰到这个问题，所以也总结了⼀点解决⽅法。
1）查找死锁的进程：sqlplus "/as sysdba" (sys/change_on_install)SELECT ername,l.OBJECT_ID,l.SESSION_ID,s.SERIAL#,l.ORACLE_USERNAME,l.OS_USER_NAME,l.PROCESSFROM V$LOCKED_OBJECT l,V$SESSION S WHERE l.SESSION_ID=S.SID; 2）kill掉这个死锁的进程： alter system kill session ‘sid,serial#’; （其中sid=l.session_id） 3）如果还不能解决：select pro.spid from v$session ses,v$process pro where ses.sid=XX andses.paddr=pro.addr; 其中sid⽤死锁的sid替换:exitps -ef|grep spid 其中spid是这个进程的进程号，kill掉这个Oracle进程。
数据库死锁的检测与解决办法
数据库死锁的检测与解决办法死锁是在并发环境下经常出现的一种资源竞争问题。
当多个进程或线程需要访问相同资源，但又无法获得对方所持有的资源时，就会导致死锁的发生。
数据库系统作为高效管理和组织数据的关键组件，也不能免于死锁问题的困扰。
本文将介绍数据库死锁的检测与解决办法，帮助管理员和开发人员更好地处理这一问题。
首先，我们需要了解死锁的产生原因。
在数据库系统中，数据访问和操作是通过事务来完成的。
事务是一组数据库操作，要么全部执行成功，要么全部回滚失败。
当多个事务同时进行并且涉及相同的数据时，就有可能出现死锁的情况。
数据库系统使用锁机制来管理并发访问，保证数据的一致性和完整性。
然而，死锁的发生可能是由于事务对锁的获取顺序不当或者资源竞争引起的。
因此，为了检测和解决死锁，我们可以采取以下几种策略：1. 死锁检测：死锁检测是通过系统周期性地对数据库资源进行扫描，检查是否存在死锁的情况。
常用的死锁检测算法有图检测算法、等待图算法和超时算法等。
其中，图检测算法是最常用的一种方法，它将事务和资源看作节点，并通过边来表示事务对资源的依赖关系。
如果图中存在环路，则表示发生了死锁。
系统可以根据这些算法提供的信息来处理死锁情况。
2. 死锁预防：死锁预防是通过约束系统资源的使用方式和事务的执行顺序来防止死锁的发生。
常见的死锁预防策略有资源有序分配法、资源抢占法和事务等待法等。
资源有序分配法要求系统为每个资源指定一个固定的获取顺序，使得事务按照相同的顺序请求资源，从而避免了死锁的产生。
资源抢占法则是在一个事务等待资源的时候，如果发现死锁可能发生，系统会选择抢占它正在使用的资源，从而打破死锁的循环。
事务等待法要求事务在获取资源之前释放已经持有的资源，避免了事务之间相互等待的情况。
3. 死锁恢复：当检测到死锁发生时，系统需要采取相应的措施来解决死锁问题。
常用的死锁恢复策略有回滚、终止和剥夺等。
回滚策略要求将所有涉及到死锁的事务回滚到某个安全点，从而解锁被死锁事务占用的资源。
如何处理数据库中的死锁问题(一)
处理数据库中的死锁问题在数据库管理系统中，死锁是一种常见的问题，它指的是两个或多个事务无限期地等待对方持有的资源，导致系统无法继续进行下去。
解决死锁问题是数据库管理人员和开发人员必须面对和解决的挑战之一。
本文将介绍如何处理数据库中的死锁问题。
一、了解死锁的原因和类型在解决数据库中的死锁问题之前，我们首先需要了解死锁的原因和类型。
死锁通常发生在并发事务环境中，其中每个事务都需要访问共享资源。
出现死锁的原因可以归结为以下几点：资源竞争、事务顺序死锁和事务等待。
在资源竞争中，多个事务同时请求相同的资源，但只能有一个事务能够成功获取该资源，其他事务必须等待。
当多个事务出现循环的资源请求关系时，便会形成事务顺序死锁。
事务等待则是指事务 A 等待事务 B 持有的资源，同时事务 B 又等待事务 A 持有的资源。
二、使用事务和锁机制为了避免死锁问题的发生，我们可以使用事务和锁机制。
事务是数据库管理系统中的一组操作，这些操作一起执行或一起失败。
通过使用事务，我们可以减少事务之间的竞争，从而减少死锁的可能性。
在事务中，锁是一种重要的机制，用于控制对共享资源的访问。
我们可以使用排他锁（Exclusive Lock）和共享锁（Shared Lock）来保护资源。
排他锁允许一个事务独占地访问资源，而共享锁允许多个事务共享访问资源。
在设计数据库模式时，我们可以通过良好的索引设计来减少死锁的可能性。
合理的索引设计可以减少资源竞争，提高事务的并发性。
三、使用超时机制和重试策略另一种处理数据库中的死锁问题的方法是使用超时机制和重试策略。
当一个事务等待超过一定的时间后，我们可以判断该事务可能陷入了死锁，并取消该事务的执行。
通过设置合理的超时时间，我们可以减少死锁对系统性能的影响。
此外，重试策略也是一个有效的处理死锁问题的方法。
当一个事务因为死锁而失败时，我们可以将其标记为失败并稍后重试。
通过重试策略，我们可以在多次尝试之后成功完成事务的执行，从而避免死锁的发生。
数据库中死锁的检测与解决方法
数据库中死锁的检测与解决方法死锁是数据库中常见的并发控制问题，指的是两个或多个事务在互相等待对方释放资源或锁的状态，导致所有事务无法继续执行的情况。
数据库中的死锁会导致资源浪费、系统性能下降甚至系统崩溃。
因此，死锁的检测与解决方法是数据库管理中非常重要的一环。
1. 死锁的检测方法死锁的检测旨在及时发现死锁并采取措施进行解决。
以下是几种常见的死锁检测方法。
1.1 死锁检测图算法死锁检测图算法是通过构建资源分配图以及等待图来检测死锁。
资源分配图以资源为节点，以事务与资源之间的分配关系为边；等待图以事务为节点，以事务之间等待请求关系为边。
如果存在一个循环等待的环，那么就可以判断系统中存在死锁。
可以采用深度优先搜索或广度优先搜索的算法遍历图，查找是否存在环。
1.2 超时监控方法超时监控方法是通过设定一个时间阈值，在事务等待资源的过程中进行计时。
如果某个事务等待资源的时间超过阈值，系统将判断该事务可能存在死锁，并采取相应的措施解锁资源。
1.3 等待图算法等待图算法是通过分析等待图来检测死锁。
等待图的构建是以事务为节点，以资源之间的竞争关系为边。
如果图中存在一个有向环，那么就可以判断系统中存在死锁。
2. 死锁的解决方法一旦死锁被检测到，必须采取措施加以解决。
以下是几种常见的死锁解决方法。
2.1 死锁剥夺死锁剥夺是通过终止一个或多个死锁事务来解决死锁。
首先需要选择一个死锁事务，然后终止该死锁事务并释放其所占用的资源。
这种方法会造成一些事务的回滚，需要谨慎操作。
2.2 死锁预防死锁预防是通过对资源的分配与释放进行约束，从而避免死锁的发生。
例如，可以采用事务串行化，即每次只允许一个事务执行；或者采用事务超时，即设定一个时间阈值，如果事务等待时间超过阈值，则自动结束事务。
2.3 死锁检测与恢复死锁检测与恢复是在发生死锁后，通过死锁检测算法找到死锁并进行恢复。
方法可以是终止一个或多个死锁事务，也可以是通过资源抢占来解除死锁。
操作系统十大算法之死锁检测算法
cout<<"进程循环等待队列:";
p=flag; //存在进程循环等待队列的那一进程
//进程循环等待队列中的所有进程是table表中的这一行是1的进程,只是顺序要再确定
t=1;
while(t){
cout<<p<<" ";
for(j=0;j<max_process+1;j++){
}
return 1;
}
//检测
void check()
{
int table[MAXQUEUE][MAXQUEUE];
int table1[MAXQUEUE][MAXQUEUE];
int i,j,k;
int flag,t,p;
int max_process;
}
else{
while(!feof(fp)){
fscanf(fp,"%d %d",&occupy[occupy_quantity].resource,&occupy[occupy_quantity].process);
occupy_quantity++;
}
}
cout<<"请输入进程等待表文件的文件名:"<<endl;
if(occupy[i].process>max_process){
max_process=occupy[i].process;
}
}
for(i=0;i<wait_quantity;i++){
死锁的定位分析方法
死锁的定位分析方法
死锁是多线程并发编程中的一种常见问题，发生在多个线程因争夺有限的资源而无法继续执行的情况。
以下是一些常用的方法用于定位和分析死锁问题：
1. 日志分析：通过分析应用程序的日志来查找死锁发生的线索。
查看线程的执行顺序、锁请求和释放操作，以及资源的分配情况，可能可以发现死锁的原因。
2. 调试工具：使用调试工具，如调试器或性能分析器，来观察线程的执行状态和资源的使用情况。
调试工具可以帮助你跟踪线程的执行路径和资源的分配情况。
3. 可视化工具：使用可视化工具来展示线程、锁和资源之间的关系。
通过可视化的方式可以更直观地了解线程之间的依赖关系，从而更容易发现死锁问题。
4. 静态分析工具：使用静态分析工具对代码进行分析，以检测潜在的死锁问题。
静态分析可以帮助你找出代码中可能导致死锁的部分，从而更早地发现和解决问题。
5. 代码审查：通过代码审查的方式检查代码中是否存在可能引发死锁的情况。
例如，检查是否有线程对多个资源进行了串行化的访问，或者是否有未正确释放的锁。
6. 模型检查：使用模型检查工具对并发程序进行形式化验证，以发现潜在的死
锁情况。
模型检查工具通常会基于并发程序的形式化模型进行分析，并生成验证结果。
以上方法可以帮助你定位和分析死锁问题，但请注意死锁问题可能是复杂的，并且可能需要根据具体情况采用不同的方法来解决。
数据库死锁原因及解决办法（全）
数据库死锁原因及解决办法（全）死锁（Deadlock）所谓死锁：是指两个或两个以上的进程在执⾏过程中，因争夺资源⽽造成的⼀种互相等待的现象，若⽆外⼒作⽤，它们都将⽆法推进下去。
此时称系统处于死锁状态或系统产⽣了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。
由于资源占⽤是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在⽆外⼒协助下，永远分配不到必需的资源⽽⽆法继续运⾏，这就产⽣了⼀种特殊现象死锁。
⼀种情形，此时执⾏程序中两个或多个线程发⽣永久堵塞（等待），每个线程都在等待被其他线程占⽤并堵塞了的资源。
例如，如果线程A锁住了记录1并等待记录2，⽽线程B锁住了记录2并等待记录1，这样两个线程就发⽣了死锁现象。
计算机系统中,如果系统的资源分配策略不当，更常见的可能是程序员写的程序有错误等，则会导致进程因竞争资源不当⽽产⽣死锁的现象。
锁有多种实现⽅式，⽐如，共享－排他锁，锁表，树形协议，时间戳协议等等。
锁还有多种粒度，⽐如可以在表上加锁，也可以在记录上加锁。
产⽣死锁的原因主要是：（1）系统资源不⾜。
（2）进程运⾏推进的顺序不合适。
（3）资源分配不当等。
如果系统资源充⾜，进程的资源请求都能够得到满⾜，死锁出现的可能性就很低，否则就会因争夺有限的资源⽽陷⼊死锁。
其次，进程运⾏推进顺序与速度不同，也可能产⽣死锁。
产⽣死锁的四个必要条件：（1）互斥条件：⼀个资源每次只能被⼀个进程使⽤。
（2）请求与保持条件：⼀个进程因请求资源⽽阻塞时，对已获得的资源保持不放。
（3）不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使⽤完之前，不能强⾏剥夺。
（4）循环等待条件:若⼲进程之间形成⼀种头尾相接的循环等待资源关系。
这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发⽣死锁，这些条件必然成⽴，⽽只要上述条件之⼀不满⾜，就不会发⽣死锁。
死锁的预防和解除：理解了死锁的原因，尤其是产⽣死锁的四个必要条件，就可以最⼤可能地避免、预防和解除死锁。
所以，在系统设计、进程调度等⽅⾯注意如何不让这四个必要条件成⽴，如何确定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源。
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(c) 图(a)的死锁检测过程
(d) 图 (b)的死锁检测过程
7/7/2013
四 关于死锁检测和恢复的研究方向
算法正确性。严格证明死锁检测算法的正确性是困难的， 由于报文的传输延迟是不可预料的，所以得到一致的全局 状态是很困难的。 算法性能。需要在信息流量(监测和恢复算法的复杂性)和 死锁持续时间(监测和恢复的速度)之间达成妥协。 死锁解决。一个好而快的死锁检测算法可能并不能提供足 够的信息用于解决死锁。 假死锁。一个检测程序不仅要满足前进要求，即必须在有 限的时间内发现死锁，还要满足安全要求。如果一个死锁 被发现，那么这个死锁应该是确实存在的。 死锁概率。检测和恢复算法的设计依赖于给定系统中死锁 发生的概率。
7/7/2013
3
分布式死锁检测方法
分布式死锁检测和集中式的主要差别是：
1
在集中式方案中全 部潜在的死锁循环 都发送给某个指定 的站点，而在分布 式检测方案中则没 有这种站点。
2
分布式死锁检测机构 中没有本地和非本地 死锁检测程序的任何 区别，每个站点具有 同样的责任。
3
在分布式方案中，死锁 检测程序需要一种规则 来决定应该把潜在的死 锁循环发送给哪个站点， 这种规则必须保证能最 终检测到全局死锁，并 且必须尽量减小传送的 信息量。
7/7/2013
参考文献
6. ChoudharyAN, KohlerWH, Stankovic JA, Towsley D . A modified priority-based probe algorithm for distributed deadlock detection and resolution. IEEE Trans Software Eng, 1989, 15(1): 10-17 7. KshemkalyaniAD, SinghalM. Invariant-based verification of a distributed deadlock detection algorithm. IEEE Trans Software Eng ,1991, 17(8): 789-799 8. 田润芙，杨旭.分布式数据库死锁检测算法评价.网络财富.2009（4）. 9. 张翠玲.一种新的分布式死锁检测算法.现代图书情报技术.2006(5). 10. 王伟东，楼荣生.分布式死锁检测方法研究.第十一届全国数据库学 术会议论文集.1993.
2
3
扩散计算：怀疑有死锁发生时，事务管理器通过向依赖于它的进程发送查询启动一 个扩散进程。这里不会生成全局等待图。发送查询信息时，扩散计算就增长；接收 回答后，扩散计算就缩减。根据所得信息，发起者会检测到死锁的发生。
4
全局状态检测:这个方法基于Chandy和Lamport 的快照方法。可以通过建立一个一 致的全局状态而无需暂停当前的计算来生成一个一致的全局等待图。
7/7/2013
一 死锁的形成
在左图中，T1封锁X后T2又封锁Y， 而它们又要到提交后才撤去各自的 锁，调度Hl不能通过AEF所包围的封 锁区，最后落入E点陷入死锁，在这 种情况下，只能借助于死锁检测器 中止并重发。T2使调度转变为串行 的。
由上可知，形成死锁至少要有两对冲突操作，死锁是冲突不能解决的结果。
7/7/2013
OR模型下的Chandy-Misra-Hass算法：
当接收进程Pk处于阻塞状态时，会有几种可能：
如果这是Pi发起的第一个来自Pj的报文(这个报文的发送 者Pj叫做Pk关于Pi的结合者)，它将向它的依赖集合中的 所有进程发送这个查询，并且将查询数目存储在一个局部 变量num(i)中。令局部变量wait(i)表示这一进程从它接 收到它的第一个由Pi发起的查询起一直被阻塞这一事实。 如果这个查询是Pi发起的但不是第一个来自Pj的报文，即 当wait(i)仍然成立时，Pk将马上回答。 如果从wait(i)变为假的那一时刻Pk运行过，那么这个查 询就被丢弃。
7/7/2013
4 层级式死锁检测
死锁处理是分布式系统中一个需要解决的重要问题。死锁 的解决方法有多种，不同的系统应根据实际情况采用不同 的解决方法。在实际应用中，不仅要解决死锁问题，还要 注意尽可能地提高资源利用率。
死锁的检测与解除构成了数据库管理系统的主要内容。死 锁检测对应于在等待图中确定一个循环。在分布式数据库 中死锁检测问题比在集中式数据库的死锁检测问题更困难， 这是因为确定一个死锁的循环等待状态可能要涉及到多个 场地，而不仅仅是一个场地。
7/7/2013
三 死锁检测的实例
OR模型下的Chandy-Misra-Hass算法：
使用两类报文：(query,i,j,k)和(reply,i,j,k)，表示这 些报文属于由进程Pi发起的并由Pj送往Pk的扩散计算。 一个进程的依赖集合包括所有它在等待以便获得报文的，它会向它的依赖集合中的进程发 送查询。 一旦收集到回答报文，接收进程将向发起者发送一个回答 报文。发起者以及每个中间进程用一个计数器记录查询和 回答的数目。如果这两个数字相同，即发起者的每个查询 都得到了回答，就表明发起者处于死锁状态。
全局资源分配图(或 等待图)的获得方法
当开始死锁检测时，协调者便查找全局等待图。如果发现回路，一个进 程就会被卷回，从而打破循环等待。
7/7/2013
2 集中式检测方法
集中式死锁检测比较简单，但它容易产生假死锁的情况。
它有两个主要缺点：
1
它易受运行集中检测程序的站点的故障的影响
2
它可能需要大量的通讯费用，因为集中式检测程序可 能离网络中的其他站点很远。
7/7/2013
产生假死锁的图例说明：
A S S C A S C A S
R
T
R
T
R
B (a)机器 0 (b)机器 1
B (c)协调者
B (d)机器 0
T
S
C
A
S
C
A
S
C
T
R
T
R
T
B
7/7/2013
B (f)协调者
B (g)协调者：假死锁
(e)机器 1
3
1
分布式死锁检测方法
Knapp将分布式死锁检测算法分为以下四类：
优点
该算法简单，实现方 便，而且不会由于死锁 检测而引起任何网络传 输问题。 由于该算法判断死锁 的标准与资源请求模型 无关，因此它可以适用 于任何类型的资源请求 模型中。
缺点
1.该方法的主要缺点是夭折了过 多的事务。夭折的事务可能并没 有死锁，造成了不必要的事务夭 折与重启。2.另一个缺点是超时 间隔难以把握。如果时间间隔太 短，则会使更多的事务发生不必 要的夭折，如果太长，则会延长 死锁在系统中的持续时间，进而 降低系统性能。由于系统中的各 种应用存在相当大的差异，所以 通常超时间隔不得不设置为比一 个事务的平均执行时间更长。
7/7/2013
二 分布式系统中常见的死锁检测方法
死锁的检测： 基于事先避免死锁的一些方法通常会增加系统开销， 降低资源的利用率，因此并不太常用，特别是在分布式系 统中更少用。为了降低系统开销，在分配资源时不加限制， 只要有剩余资源，总是把资源分配给申请者。当然，这样 可能会出现死锁。这种系统采用定时运行一个“死锁检测” 程序的方法，当检测到死锁时再设法将其排除。这种方法 在分布式系统中最为常用。
7/7/2013
2 集中式检测方法
当在局部图中有边被加入或删除时， 向协调者发送一个报文，协调者根据 报文信息对全局图进行更新。 定期地更新，每个机器定期地向协调者 发送自上次更新以来所有添加的边和删 除的边，协调者根据报文信息对全局图 进行更新。 当协调者认为需要运行回路检测算法时， 它要求所有的机器向它发送局部图的更 新信息，协调者对全局图进行更新。
7/7/2013
参考文献
1. 邵佩英著.分布式数据库系统及其应用.北京:科学出版社, 2000
2. 刘键，《分布式计算机系统》，人民邮电出版社，1990年.
3. Knapp E . Deadlock detection in distributed databases.ACM ComputSurv, 1987, 19(4): 303-328 4. GligorVD, Shattuck SH . On deadlock detection in distributed systems. IEEE Trans Software Eng, 1980, 6(5): 435–440 5.RoeslerM, BurkhardWA, CooperKB. Efficient deadlock resolutionfor lock-based concurrency control schemes. In: Proceedings of the 8th International onference on Distributed Computing Systems, San Jose, California, June 13–17, 1988. IEEE-CS Press, 1988, 224-233
7/7/2013
1 超时法
超时法就是一个事务的等待时间如果超过了规定的时限, 就认为发生了死锁。
在该算法中，每个事务在发出一个新的操作请求前设置一 个超时。如果在超时结束以前，没有收到请求的操作已经 成功执行的确认信息，事务则认为它自己已经处于死锁同 时夭折自己。