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分析及解決SQLServer死結問題
死結,簡而言之,兩個或者多個trans,同時請求對方正在請求的某個對象,導致雙方互相等待。簡單的例子如下:
trans1 trans2
------------------------------------------------------------------------
1.IDBConnection.BeginTransaction 1.IDBConnection.BeginTransaction
2.update table A 2.update table B
3.update table B 3.update table A
4.IDBConnection.Commit 4.IDBConnection.Commit
那麼,很容易看到,如果trans1和trans2,分別到達了step3,那麼trans1會請求對於B的X鎖,trans2會請求對於A的X鎖,而二者的鎖在step2上已經被對方分別持有了。由於得不到鎖,後面的Commit無法執行,這樣雙方開始死結。
好,我們看一個簡單的例子,來解釋一下,應該如何解決死結問題。
-- Batch #1
CREATE DATABASE deadlocktest
GO
USE deadlocktest
SET NOCOUNT ON
DBCC TRACEON (1222, -1)
-- 在SQL2005中,增加了一個新的dbcc參數,就是1222,原來在2000下,我們知道,可以執行dbcc
--traceon(1204,3605,-1)看到所有的死結資訊。SqlServer 2005中,對於1204進行了增強,這就是1222。
GO
IF OBJECT_ID ('t1') IS NOT NULL DROP TABLE t1
IF OBJECT_ID ('p1') IS NOT NULL DROP PROC p1
IF OBJECT_ID ('p2') IS NOT NULL DROP PROC p2
GO
CREATE TABLE t1 (c1 int, c2 int, c3 int, c4 char(5000))
GO
DECLARE @x int
SET @x = 1
WHILE (@x <= 1000) BEGIN
INSERT INTO t1 VALUES (@x*2, @x*2, @x*2, @x*2)
SET @x = @x + 1
END
GO
CREATE CLUSTERED INDEX cidx ON t1 (c1)
CREATE NONCLUSTERED INDEX idx1 ON t1 (c2)
GO
CREATE PROC p1 @p1 int AS SELECT c2, c3 FROM t1 WHERE c2 BETWEEN @p1 AND @p1+1
GO
CREATE PROC p2 @p1 int AS
UPDATE t1 SET c2 = c2+1 WHERE c1 = @p1
UPDATE t1 SET c2 = c2-1 WHERE c1 = @p1
GO
上述sql建立一個deadlock的示範資料庫,插入了1000條資料,並在表t1上建立了c1列的叢集索引,和c2列的非叢集索引。另外建立了兩個sp,分別是從t1中select資料和update資料。
好,開啟一個新的查詢時段,我們開始執行下面的query:
-- Batch #2
USE deadlocktest
SET NOCOUNT ON
WHILE (1=1) EXEC p2 4
GO
開始執行後,然後我們開啟第三個查詢時段,執行下面的query:
-- Batch #3
USE deadlocktest
SET NOCOUNT ON
CREATE TABLE #t1 (c2 int, c3 int)
GO
WHILE (1=1) BEGIN
INSERT INTO #t1 EXEC p1 4
TRUNCATE TABLE #t1
END
GO
開始執行,哈哈,很快,我們看到了這樣的錯誤資訊:
Msg 1205, Level 13, State 51, Procedure p1, Line 4
Transaction (Process ID 54) was deadlocked on lock resources with another process and has been chosen as the deadlock victim. Rerun the transaction.
spid54發現了死結。
那麼,我們該如何解決它?
在SqlServer 2005中,我們可以這麼做:
1.在trans3的視窗中,選擇EXEC p1 4,然後right click,看到了菜單了嗎?選擇Analyse Query in Database Engine Tuning Advisor。
2.注意右面的視窗中,wordload有三個選擇:負載檔案、表、查詢語句,因為我們選擇了查詢語句的方式,所以就不需要修改這個radio option了。
3.點左上方的Start Analysis按鈕
4.抽根煙,回來後看結果吧!出現了一個分析結果視窗,其中,在Index Recommendations中,我們發現了一條資訊:大意是,在表t1上增加一個非叢集索引索引:t2+t1。
5.在當前視窗的上方菜單上,選擇Action菜單,選擇Apply Recommendations,系統會自動建立這個索引。
重新運行batch #3,呵呵,死結沒有了。
這種方式,我們可以解決大部分的Sql Server死結問題。那麼,發生這個死結的根本原因是什麼呢?為什麼增加一個non clustered index,問題就解決了呢?
這次,我們分析一下,為什麼會死結呢?再回顧一下兩個sp的寫法:
CREATE PROC p1 @p1 int AS
SELECT c2, c3 FROM t1 WHERE c2 BETWEEN @p1 AND @p1+1
GO
CREATE PROC p2 @p1 int AS
UPDATE t1 SET c2 = c2+1 WHERE c1 = @p1
UPDATE t1 SET c2 = c2-1 WHERE c1 = @p1
GO
很奇怪吧!p1沒有insert,沒有delete,沒有update,只是一個select,p2才是update。這個和我們前面說過的,trans1裡面updata A,update B;trans2裡面upate B,update A,根本不貼邊啊!
那麼,什麼導致了死結?
需要從事件記錄中,看sql的死結資訊:
Spid X is running this query (line 2 of proc [p1], inputbuffer “… EXEC p1 4 …”):
SELECT c2, c3 FROM t1 WHERE c2 BETWEEN @p1 AND @p1+1
Spid Y is running this query (line 2 of proc [p2], inputbuffer “EXEC p2 4”):
UPDATE t1 SET c2 = c2+1 WHERE c1 = @p1
The SELECT is waiting for a Shared KEY lock on index t1.cidx. The UPDATE holds a conflicting X lock.
The UPDATE is waiting for an eXclusive KEY lock on index t1.idx1. The SELECT holds a conflicting S lock.
首先,我們看看p1的執行計畫。怎麼看呢?可以執行set statistics profile on,這句就可以了。下面是p1的執行計畫
SELECT c2, c3 FROM t1 WHERE c2 BETWEEN @p1 AND @p1+1
|--Nested Loops(Inner Join, OUTER REFERENCES[Uniq1002], [t1].[c1]))
|--Index Seek(OBJECT[t1].[idx1]), SEEK[t1].[c2] >= [@p1] AND [t1].[c2] <= [@p1]+(1)) ORDERED FORWARD)
|--Clustered Index Seek(OBJECT[t1].[cidx]), SEEK[t1].[c1]=[t1].[c1] AND [Uniq1002]=[Uniq1002]) LOOKUP ORDERED FORWARD)
我們看到了一個nested loops,第一行,利用索引t1.c2來進行seek,seek出來的那個rowid,在第二行中,用來通過叢集索引來尋找整行的資料。這是什嗎?就是bookmark lookup啊!為什嗎?因為我們需要的c2、c3不能完全的被索引t1.c1帶出來,所以需要書籤尋找。
好,我們接著看p2的執行計畫。
UPDATE t1 SET c2 = c2+1 WHERE c1 = @p1
|--Clustered Index Update(OBJECT:([t1].[cidx]), OBJECT:([t1].[idx1]), SET:([t1].[c2] = [Expr1004]))
|--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1013]=[Expr1013]))
|--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1004]=[t1].[c2]+(1), [Expr1013]=CASE WHEN CASE WHEN ...
|--Top(ROWCOUNT est 0)
|--Clustered Index Seek(OBJECT:([t1].[cidx]), SEEK:([t1].[c1]=[@p1]) ORDERED FORWARD)
通過叢集索引的seek找到了一行,然後開始更新。這裡注意的是,update的時候,它會申請一個針對clustered index的X鎖的。
實際上到這裡,我們就明白了為什麼update會對select產生死結。update的時候,會申請一個針對clustered index的X鎖,這樣就阻塞住了(注意,不是死結!)select裡面最後的那個clustered index seek。死結的另一半在哪裡呢?注意我們的select語句,c2存在於索引idx1中,c1是一個叢集索引cidx。問題就在這裡!我們在p2中更新了c2這個值,所以sqlserver會自動更新包含c2列的非叢集索引:idx1。而idx1在哪裡?就在我們剛才的select語句中。而對這個索引列的更改,意味著索引集合的某個行或者某些行,需要重新排列,而重新排列,需要一個X鎖。
SO………,問題就這樣被發現了。
總結一下,就是說,某個query使用非叢集索引來select資料,那麼它會在非叢集索引上持有一個S鎖。當有一些select的列不在該索引上,它需要根據rowid找到對應的叢集索引的那行,然後找到其他資料。而此時,第二個的查詢中,update正在叢集索引上忙乎:定位、加鎖、修改等。但因為正在修改的某個列,是另外一個非叢集索引的某個列,所以此時,它需要同時更改那個非叢集索引的資訊,這就需要在那個非叢集索引上,加第二個X鎖。select開始等待update的X鎖,update開始等待select的S鎖,死結,就這樣發生鳥。
那麼,為什麼我們增加了一個非叢集索引,死結就消失鳥?我們看一下,按照上文中自動增加的索引之後的執行計畫:
SELECT c2, c3 FROM t1 WHERE c2 BETWEEN @p1 AND @p1+1
|--Index Seek(OBJECT:([deadlocktest].[dbo].[t1].[_dta_index_t1_7_2073058421__K2_K1_3]), SEEK:([deadlocktest].[dbo].[t1].[c2] >= [@p1] AND [deadlocktest].[dbo].[t1].[c2] <= [@p1]+(1)) ORDERED FORWARD)
哦,對於clustered index的需求沒有了,因為增加的覆蓋索引已經足夠把所有的資訊都select出來。就這麼簡單。
實際上,在sqlserver 2005中,如果用profiler來抓eventid:1222,那麼會出現一個死結的圖,很直觀的說。
下面的方法,有助於將死結減至最少(詳細情況,請看SQLServer線上說明,搜尋:將死結減至最少即可。
按同一順序訪問對象。
避免事務中的使用者互動。
保持事務簡短並處於一個批處理中。
使用較低的隔離等級。
使用基於資料列版本設定的隔離等級。
將 READ_COMMITTED_SNAPSHOT 資料庫選項設定為 ON,使得已提交讀事務使用資料列版本設定。
使用快照隔離。
使用綁定串連。