MySQL 避免在Django ORM中出现MySQL死锁

在使用Django ORM与MySQL交互时，我们经常会遇到死锁问题。本文将介绍死锁的原因以及如何避免它。

阅读更多：MySQL 教程

死锁是什么？

在并发编程中，死锁指两个或多个进程（或线程）等待对方释放资源，从而导致所有进程都无法继续执行。这种情况下，所有的进程都被卡住了，就像被锁住了一样，所以称之为死锁。

MySQL死锁的一个常见场景就是两个或多个事务持有对方想要的锁，然后相互等待。

例如，当T1事务请求对一个表进行更新时，它会获取一个表锁，此时另一个事务T2也想要请求这个表的锁来进行更新操作，那么T2需要等待T1的锁释放。但是，如果T1也想要请求T2事务所持有的锁，那么T1和T2就会相互等待，从而发生死锁。

如何避免死锁

一、减少锁定范围

当我们需要修改数据库中的数据时，不必立即锁定整个表。我们可以选择只锁定需要修改的记录，从而大大减少死锁的概率。

例如，我们想要将Order表的status字段更新为2，我们可以采用以下代码：

from django.db import transaction

with transaction.atomic():
    order = Order.objects.select_for_update().get(pk=1)
    order.status = 2
    order.save()

在这种情况下，我们只锁定了id为1的Order记录，而不是整个Order表。这样可以大大减少死锁的发生。

二、避免隐式事务

在Django ORM中，如果我们没有用with transaction.atomic()语句包裹我们的数据库操作，那么Django会自动以一个事务的方式来处理这些操作。这就是所谓的隐式事务。

隐式事务虽然方便，但是也是造成死锁的主要原因之一。

例如，我们假设我们有一个视图函数，这个函数需要更新多条记录。

from django.db import transaction

@transaction.atomic()
def my_view():
    records = MyModel.objects.all()
    for record in records:
        record.is_processed = True
        record.save()

在这种情况下，Django ORM会自动以一个事务的方式来处理这些操作，从而会使死锁的发生概率增加。因此，为了避免隐式事务，我们可以手动包裹我们的操作：

from django.db import transaction

def my_view():
    with transaction.atomic():
        records = MyModel.objects.all()
        for record in records:
            record.is_processed = True
            record.save()

这样我们就可以避免隐式事务，从而减少死锁的发生。

三、调整事务隔离级别

MySQL支持多种事务隔离级别，包括READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ和SERIALIZABLE。

不同的隔离级别对死锁的发生概率有着不同的影响。例如，READ UNCOMMITTED级别最容易发生死锁，而SERIALIZABLE级别最不容易发生死锁。

默认情况下，MySQL使用REPEATABLE READ级别作为默认的事务隔离级别。但是，如果我们的应用程序需要更高的性能或者需要更少的死锁，我们可以考虑调整隔离级别为READ COMMITTED。

例如，在Django settings.py配置文件中，我们可以这样配置事务隔离级别：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'mydatabase',
        'USER': 'mydatabaseuser',
        'PASSWORD': 'mypassword',
        'HOST': 'localhost',
        'PORT': '3306',
        'OPTIONS': {
            'init_command': "SET sql_mode='STRICT_TRANS_TABLES', \
                             TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;",
            'charset': 'utf8mb4',
        },
    },
}

在OPTIONS中，我们可以传递init_command参数，直接在MySQL连接时设置事务隔离级别为READ COMMITTED。

这样可以直接避免一些死锁问题。

四、避免MySQL表锁

在使用MySQL时，我们经常会需要使用表锁来保证数据的一致性和完整性。但是，表锁往往是造成死锁问题的主要因素之一。

因此，我们可以考虑使用行锁来代替表锁。

例如，我们假设我们有一个需要锁定一个表的场景：

from django.db import transaction

with transaction.atomic():
    MyModel.objects.select_for_update().all()

在这种情况下，Django ORM会使用SELECT … FOR UPDATE语句来锁定整个MyModel表。这种做法很容易造成死锁的发生。

为了避免这种情况，我们可以采用以下写法：

from django.db import transaction

with transaction.atomic():
    MyModel.objects.filter(id__range=(0, 100)).select_for_update()

在这种情况下，我们只对id在0到100之间的记录进行了加锁。这种做法大大减少了死锁的发生概率。

总结

死锁问题是MySQL与Django ORM交互时的一个常见问题。为了避免死锁的发生，我们可以采用以下措施：

• 减少锁定范围；
• 避免隐式事务；
• 调整事务隔离级别；
• 使用行锁代替表锁。

这些措施可以提高我们应用程序的性能和稳定性。