資料庫死結原因及解決辦法資料庫技術

     所謂死結：是指兩個或兩個以上的進程在執行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。此時稱系統處於死結狀態或系統產生了死結，這些永遠在互相等待的進程稱為死結進程。由於資源佔用是互斥的，當某個進程提出申請資源後，使得有關進程在無外力協助下，永遠分配不到必需的資源而無法繼續運行，這就產生了一種特殊現象死結。 一種情形，此時執行程式中兩個或多個線程發生永久堵塞（等待），每個線程都在等待被其他線程佔用並堵塞了的資源。例如，如果線程A鎖住了記錄1並等待記錄2，而線程B鎖住了記錄2並等待記錄1，這樣兩個線程就發生了死結現象。電腦系統中,如果系統的資源分派策略不當，更常見的可能是程式員寫的程式有錯誤等，則會導致進程因競爭資源不當而產生死結的現象。鎖有多種實現方式，比如意圖鎖定，共用－獨佔鎖定，鎖表，樹形協議，時間戳記協議等等。鎖還有多種粒度，比如可以在表上加鎖，也可以在記錄上加鎖。

產生死結的原因主要是：
（1）系統資源不足。（2）進程運行推進的順序不合適。（3）資源分派不當等。
如果系統資源充足，進程的資源請求都能夠得到滿足，死結出現的可能性就很低，否則就會因爭奪有限的資源而陷入死結。其次，進程運行推進順序與速度不同，也可能產生死結。

產生死結的四個必要條件：
（1） 互斥條件：一個資源每次只能被一個進程使用。

（2） 請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。

（3） 不剝奪條件:進程已獲得的資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。

（4） 迴圈等待條件:若干進程之間形成一種頭尾相接的迴圈等待資源關係。 
 這四個條件是死結的必要條件，只要系統發生死結，這些條件必然成立，而只要上述條件之一不滿足，就不會發生死結。
死結的預防和解除：

    理解了死結的原因，尤其是產生死結的四個必要條件，就可以最大可能地避免、預防和解除死結。所以，在系統設計、進程調度等方面注意如何不讓這四個必要條件成立，如何確定資源的合理分配演算法，避免進程永久佔據系統資源。此外，也要防止進程在處於等待狀態的情況下佔用資源,在系統運行過程中，對進程發出的每一個系統能夠滿足的資源申請進行動態檢查，並根據檢查結果決定是否分配資源，若分配後系統可能發生死結，則不予分配，否則予以分配 。因此，對資源的分配要給予合理的規劃。
如何將死結減至最少

雖然不能完全避免死結，但可以使死結的數量減至最少。將死結減至最少可以增加事務的輸送量並減少系統開銷，因為只有很少的交易回復，而復原會取消事務執行的所有工作。由於死結時復原而由應用程式重新提交。

下列方法有助於最大限度地降低死結：
（1）按同一順序訪問對象。

（2）避免事務中的使用者互動。

（3）保持事務簡短並在一個批處理中。

（4）使用低隔離等級。

（5）使用綁定串連。

 

按同一順序訪問對象

     如果所有並發事務按同一順序訪問對象，則發生死結的可能性會降低。例如，如果兩個並發事務獲得 Supplier 表上的鎖，然後獲得 Part 表上的鎖，則在其中一個事務完成之前，另一個事務被阻塞在 Supplier 表上。第一個事務提交或復原後，第二個事務繼續進行。不發生死結。將預存程序用於所有的資料修改可以標準化訪問對象的順序。

 

避免事務中的使用者互動

 

      避免編寫包含使用者互動的事務，因為運行沒有使用者互動的批處理的速度要遠遠快於使用者手動響應查詢的速度，例如回覆應用程式請求參數的提示。例如，如果事務正在等待使用者輸入，而使用者去吃午餐了或者甚至回家過周末了，則使用者將此事務掛起使之不能完成。這樣將降低系統的輸送量，因為事務持有的任何鎖只有在事務提交或復原時才會釋放。即使不出現死結的情況，訪問同一資源的其它事務也會被阻塞，等待該事務完成。

 

保持事務簡短並在一個批處理中

在同一資料庫中並發執行多個需要長時間啟動並執行事務時通常發生死結。事務已耗用時間越長，其持有排它鎖或更新鎖定的時間也就越長，從而堵塞了其它活動並可能導致死結。

保持事務在一個批處理中，可以最小化事務的網路通訊往返量，減少完成事務可能的延遲並釋放鎖。

使用低隔離等級

確定事務是否能在更低的隔離等級上運行。執行提交讀允許事務讀取另一個事務已讀取（未修改）的資料，而不必等待第一個事務完成。使用較低的隔離等級（例如提交讀）而不使用較高的隔離等級（例如可串列讀）可以縮短持有共用鎖定的時間，從而降低了鎖定爭奪。

使用綁定串連

 

使用綁定串連使同一應用程式所開啟的兩個或多個串連可以相互合作。次級串連所獲得的任何鎖可以象由主串連獲得的鎖那樣持有，反之亦然，因此不會相互阻塞。
用預存程序查出引起死結的進程和SQL語句

假如發生了死結，我們怎麼去檢測具體發生死結的是哪條SQL語句或預存程序？此時我們可以使用以下預存程序來檢測，就可以查出引起死結的進程和SQL語句。

 

Sql代碼

use master   
go   
create procedure sp_who_lock   
as  
begin  
declare @spid int,@bl int,   
@intTransactionCountOnEntry int,   
@intRowcount int,   
@intCountProperties int,   
@intCounter int  
  
create table #tmp_lock_who (   
id int identity(1,1),   
spid smallint,   
bl smallint)   
  
IF @@ERROR<>0 RETURN @@ERROR   
  
insert into #tmp_lock_who(spid,bl) select 0 ,blocked   
from (select * from sysprocesses where blocked>0 ) a    
where not exists(select * from    
(select * from sysprocesses where blocked>0 ) b    
where a.blocked=spid)   
union select spid,blocked from sysprocesses where blocked>0   
  
IF @@ERROR<>0 RETURN @@ERROR    
  
-- 找到暫存資料表的記錄數   
select @intCountProperties = Count(*),@intCounter = 1   
from #tmp_lock_who   
  
IF @@ERROR<>0 RETURN @@ERROR    
  
if @intCountProperties=0   
select '現在沒有阻塞和死結資訊' as message   
  
-- 迴圈開始   
while @intCounter <= @intCountProperties   
begin  
-- 取第一條記錄   
select @spid = spid,@bl = bl   
from #tmp_lock_who where Id = @intCounter    
begin  
if @spid =0    
select '引起資料庫死結的是: '+ CAST(@bl AS VARCHAR(10))    
+ '進程號,其執行的SQL文法如下'  
else  
select '進程號SPID：'+ CAST(@spid AS VARCHAR(10))   
+ '被進程號SPID：'+ CAST(@bl AS VARCHAR(10))    
+ '阻塞,其當前進程執行的SQL文法如下'DBCC INPUTBUFFER 

use mastergocreate procedure sp_who_lockasbegindeclare @spid int,@bl int,@intTransactionCountOnEntry int,@intRowcount int,@intCountProperties int,@intCounter intcreate table #tmp_lock_who (id int identity(1,1),spid smallint,bl smallint)IF @@ERROR<>0 RETURN @@ERRORinsert into #tmp_lock_who(spid,bl) select 0 ,blockedfrom (select * from sysprocesses where blocked>0 ) a where not exists(select * from (select * from sysprocesses where blocked>0 ) b where a.blocked=spid)union select spid,blocked from sysprocesses where blocked>0IF @@ERROR<>0 RETURN @@ERROR -- 找到暫存資料表的記錄數select @intCountProperties = Count(*),@intCounter = 1from #tmp_lock_whoIF @@ERROR<>0 RETURN @@ERROR if @intCountProperties=0select '現在沒有阻塞和死結資訊' as message-- 迴圈開始while @intCounter <= @intCountPropertiesbegin-- 取第一條記錄select @spid = spid,@bl = blfrom #tmp_lock_who where Id = @intCounter beginif @spid =0 select '引起資料庫死結的是: '+ CAST(@bl AS VARCHAR(10)) + '進程號,其執行的SQL文法如下'elseselect '進程號SPID：'+ CAST(@spid AS VARCHAR(10))+ '被進程號SPID：'+ CAST(@bl AS VARCHAR(10)) + '阻塞,其當前進程執行的SQL文法如下'DBCC INPUTBUFFER 

與鎖定有關的兩個問題－－死結和阻塞

  
死結

死結是一種條件，不僅僅是在關聯式資料庫管理系統 (RDBMS) 中發生，在任何多使用者系統中都可以發生的。當兩個使用者（或會話）具有不同對象的鎖，並且每個使用者需要另一個對象的鎖時，就會出現死結。每個使用者都等待另一個使用者釋放他的鎖。當兩個串連陷入死結時，Microsoft SQL Server? 會進行檢測。其中一個串連被選作死結犧牲品。該串連的交易回復，同時應用程式收到錯誤。

如果死結變成單個公用事件，而且它們的復原造成過多的效能降級，那麼就需要再次進行深入徹底的調查。使用跟蹤標記 1204。例如，下面的命令從命令提示字元啟動 SQL Server，並啟用跟蹤標記 1204：
c:\mssql\binn\sqlservr -T1204

現在所有訊息都會顯示在啟動 SQL Server 的控制台螢幕上和錯誤記錄檔中。
使用分散式交易時，也可能發生死結。

阻塞

任何基於鎖的並發系統都不可避免地具有可能在某些情況下發生阻塞的特徵。當一個串連控制了一個鎖，而另一個串連需要衝突的鎖類型時，將發生阻塞。其結果是強制第二個串連等待，或在第一個串連上阻塞。

 

在本主題中，術語"串連"是指資料庫的單個登入工作階段。每個串連都作為系統進程 ID (SPID) 出現。儘管每一個 SPID 一般都不是單獨的進程上下文，但這裡常常用來指一個進程。更確切的說，每個 SPID 都是由伺服器資源和資料結構（為給定客戶單個串連的請求提供服務）組成。單個客戶應用程式可能有一個或多個串連。就 SQL Server 而言，從單個客戶機上的單個客戶應用程式來的多個串連和從多個客戶應用程式或多個客戶機來的多個串連是沒有區別的。不管是來自同一應用程式還是來自兩台不同客戶機上單獨的應用程式，一個串連都可以阻塞另一個串連。