SQLSERVER 語句交錯引發的死鎖研究

来源:https://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2023/02/20/17136299.html
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一:背景 1. 講故事 相信大家在使用 SQLSERVER 的過程中經常會遇到 阻塞 和 死鎖,尤其是 死鎖,比如下麵的輸出: (1 row affected) Msg 1205, Level 13, State 51, Line 5 Transaction (Process ID 62) was ...


一:背景

1. 講故事

相信大家在使用 SQLSERVER 的過程中經常會遇到 阻塞死鎖,尤其是 死鎖,比如下麵的輸出:


(1 row affected)
Msg 1205, Level 13, State 51, Line 5
Transaction (Process ID 62) was deadlocked on lock resources with another process and has been chosen as the deadlock victim. Rerun the transaction.

要解決死鎖問題,個人感覺需要非常熟知各種隔離級別,尤其是 可提交讀 模式下的 CURD 加解鎖過程,這一篇我們就來好好聊一聊。

二:死鎖簡析

1. 一個測試案例

開啟兩個會話 6566 ,分別使用如下查詢。


-- 會話 65 --
BEGIN TRAN
UPDATE dbo.Employees SET Title='Dr.' WHERE EmployeeID=1;
WAITFOR DELAY '00:00:10'
SELECT * FROM dbo.Orders WHERE OrderID=10258
ROLLBACK

-- 會話 66 --
BEGIN TRAN
UPDATE  dbo.Orders SET  ShipAddress='上海' WHERE OrderID=10258
WAITFOR DELAY '00:00:10'
SELECT * FROM dbo.Employees WHERE EmployeeID=1;
ROLLBACK

兩個會話非常簡單,交錯的對 EmployeesOrders 進行 SELECT 和 UPDATE 操作,稍等幾秒後就會出現死鎖。

2. 尋找死鎖源頭

當我們的應用程式拿到了這樣的輸出其實作用是不大的,要想溯源最好就是通過不斷的對 SQLSERVER 進行監視來捕獲死鎖時的上下文信息,手段也有很多:

  • SQL Server Profile

  • DBCC TRACEON(1222)

  • DMV VIEW

這裡我們就用第一種方式,一定要勾選 TextData 項,因為這裡面會有死鎖上下文信息的xml表示,截圖如下:

將 profile 開啟後,重新執行剛纔的兩個查詢,一旦出現死鎖,profile 就會成功捕獲,然後 copy 出 TextData 項,截圖如下:


<deadlock-list>
 <deadlock victim="process2d69c9748c8">
  <process-list>
   <process id="process2d69c9748c8" taskpriority="0" logused="324" waitresource="KEY: 7:72057594043170816 (8194443284a0)" waittime="1304" ownerId="70740" transactionname="user_transaction" lasttranstarted="2023-02-19T22:11:26.413" XDES="0x2d6a0200428" lockMode="S" schedulerid="5" kpid="13816" status="suspended" spid="66" sbid="0" ecid="0" priority="0" trancount="1" lastbatchstarted="2023-02-19T22:11:26.413" lastbatchcompleted="2023-02-19T22:11:26.410" lastattention="1900-01-01T00:00:00.410" clientapp="Microsoft SQL Server Management Studio - Query" hostname="DESKTOP-STS8TPB" hostpid="1696" loginname="DESKTOP-STS8TPB\Administrator" isolationlevel="read committed (2)" xactid="70740" currentdb="7" currentdbname="Northwind" lockTimeout="4294967295" clientoption1="671090784" clientoption2="390200">
    <executionStack>
     <frame procname="adhoc" line="5" stmtstart="24" stmtend="128" sqlhandle="0x020000007383d935b349bc173c0f104de14945e9a526322b0000000000000000000000000000000000000000">
unknown     </frame>
     <frame procname="adhoc" line="5" stmtstart="204" stmtend="294" sqlhandle="0x020000002c3b203105961d63d10b17e54ed6ac081105f9450000000000000000000000000000000000000000">
unknown     </frame>
    </executionStack>
    <inputbuf>

BEGIN TRAN
UPDATE  dbo.Orders SET  ShipAddress=&apos;上海&apos; WHERE OrderID=10258
WAITFOR DELAY &apos;00:00:10&apos;
SELECT * FROM dbo.Employees WHERE EmployeeID=1;
ROLLBACK
    </inputbuf>
   </process>
   <process id="process2d6ae694ca8" taskpriority="0" logused="368" waitresource="KEY: 7:72057594044088320 (59ce0997f9b8)" waittime="3468" ownerId="70716" transactionname="user_transaction" lasttranstarted="2023-02-19T22:11:24.247" XDES="0x2d6a7284428" lockMode="S" schedulerid="9" kpid="7124" status="suspended" spid="65" sbid="0" ecid="0" priority="0" trancount="1" lastbatchstarted="2023-02-19T22:11:24.247" lastbatchcompleted="2023-02-19T22:11:24.247" lastattention="1900-01-01T00:00:00.247" clientapp="Microsoft SQL Server Management Studio - Query" hostname="DESKTOP-STS8TPB" hostpid="1696" loginname="DESKTOP-STS8TPB\Administrator" isolationlevel="read committed (2)" xactid="70716" currentdb="7" currentdbname="Northwind" lockTimeout="4294967295" clientoption1="671090784" clientoption2="390200">
    <executionStack>
     <frame procname="adhoc" line="5" stmtstart="26" stmtend="118" sqlhandle="0x02000000dd7720067e0519b8a368501716c04b4b50cfe6be0000000000000000000000000000000000000000">
unknown     </frame>
     <frame procname="adhoc" line="5" stmtstart="196" stmtend="282" sqlhandle="0x0200000093f01512208755a056f5f28930fbd3dedf58a2850000000000000000000000000000000000000000">
unknown     </frame>
    </executionStack>
    <inputbuf>

BEGIN TRAN
UPDATE dbo.Employees SET Title=&apos;Dr.&apos; WHERE EmployeeID=1;
WAITFOR DELAY &apos;00:00:10&apos;
SELECT * FROM dbo.Orders WHERE OrderID=10258
ROLLBACK
    </inputbuf>
   </process>
  </process-list>
  <resource-list>
   <keylock hobtid="72057594043170816" dbid="7" objectname="Northwind.dbo.Employees" indexname="PK_Employees" id="lock2d69ccbbb80" mode="X" associatedObjectId="72057594043170816">
    <owner-list>
     <owner id="process2d6ae694ca8" mode="X"/>
    </owner-list>
    <waiter-list>
     <waiter id="process2d69c9748c8" mode="S" requestType="wait"/>
    </waiter-list>
   </keylock>
   <keylock hobtid="72057594044088320" dbid="7" objectname="Northwind.dbo.Orders" indexname="PK_Orders" id="lock2d69ccbbf80" mode="X" associatedObjectId="72057594044088320">
    <owner-list>
     <owner id="process2d69c9748c8" mode="X"/>
    </owner-list>
    <waiter-list>
     <waiter id="process2d6ae694ca8" mode="S" requestType="wait"/>
    </waiter-list>
   </keylock>
  </resource-list>
 </deadlock>
</deadlock-list>

雖然上面有圖形化表示,但在生產環境下參考價值並不多,因為這張圖蘊含的信息比較少,熟讀和整理 xml 的內容就非常必要了,截圖如下:

仔細觀察上面的這張圖可以清晰的看到,spid=66 持有了 Orders.PK_Orders 索引上哈希碼為 59ce0997f9b8 鍵值的 X 鎖,之後需要再次獲取 Employees.PK_Employees 索引上哈希碼為 8194443284a0 鍵值上的 S 鎖,很不巧的是,此時的 Employees.PK_Employees 索引上哈希碼為 8194443284a0 的鍵值已經被 spid=65 的會話附加了 X 鎖,這是一種典型的相互等待造成的死鎖。

同時也可以觀察到,我們的語句是一個 adhoc 即時查詢,其外層也沒有 存儲過程 之類的包圍語句。

3. 尋找解決方案

知道了是什麼語句和什麼語句之間的衝突之後,後面的問題就比較簡單了,常見措施如下:

  • 使用 nolock 臟讀

由於衝突中涉及到了 S 鎖,其實絕大多數系統對臟讀不是特別敏感,所以使用 nolock 無鎖提示是一個好辦法。


BEGIN TRAN
UPDATE  dbo.Orders SET  ShipAddress='上海' WHERE OrderID=10258
WAITFOR DELAY '00:00:10'
SELECT * FROM dbo.Employees WITH(NOLOCK) WHERE EmployeeID=1;
ROLLBACK


BEGIN TRAN
UPDATE dbo.Employees SET Title='Dr.' WHERE EmployeeID=1;
WAITFOR DELAY '00:00:10'
SELECT * FROM dbo.Orders WITH(NOLOCK) WHERE OrderID=10258
ROLLBACK

  • 使用 MVCC 多版本控制

現代化的關係型資料庫都支持 快照讀 來解決 併發讀寫 的衝突,同時又能保證不臟讀,簡而言之就是在事務修改時將修改前的數據存到 tempdb 中來形成欄位的版本化。

首先需要從 資料庫 級別開啟它。


ALTER DATABASE Northwind SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION ON  

然後在各自事務中顯式使用 SNAPSHOT 隔離級別查詢,參考sql如下:


-- 會話 65 --
SET TRAN ISOLATION LEVEL SNAPSHOT
BEGIN TRAN
UPDATE dbo.Employees SET Title='Dr.' WHERE EmployeeID=1;
WAITFOR DELAY '00:00:10'
SELECT * FROM dbo.Orders WHERE OrderID=10258
ROLLBACK

-- 會話 66 --
SET TRAN ISOLATION LEVEL SNAPSHOT
BEGIN TRAN
UPDATE  dbo.Orders SET  ShipAddress='上海' WHERE OrderID=10258
WAITFOR DELAY '00:00:10'
SELECT * FROM dbo.Employees  WHERE EmployeeID=1;
ROLLBACK

三:總結

在真實的死鎖案例集錦中,相對來說 語句順序交錯 引發的死鎖會相對多一些,其次就是 書簽查找,這個放到後面的文章中來聊,面對 語句順序交錯 的場景儘量的收集整理死鎖的 xml數據,或許有很多意想不到的發現。


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