最近有客戶反映，機房出現斷電情況，服務器的系統重新啟動后，數據庫服務自啟動失敗。第一次遇到這種情況，為了查看是不是斷電情況導致數據庫文件損壞，從客戶的服務器拿到數據庫的日志，進行分析。
數據庫工作機制
要分析數據庫啟動失敗的原因，首先說明一下數據庫服務的工作機制。
數據庫分為六大服務：
數據庫的六大服務之間存在依賴關系，及啟動流程：
服務自動啟動失敗原因
從客戶那里，拿到了兩份日志，一份是開機自啟動的日志信息，此次數據庫啟動失敗。另外一份是開機后，手動啟動數據庫服務的日志信息，此次數據庫啟動成功。
首先看第一份日志：
從日志中看到，快照數據服務已經成功啟動，但是沒有后續的日志信息，說明問題可能出在snapshot服務，或者下一個將要啟動的equation服務。而另外一份日志中看到所有的服務都成功啟動，並且正常運行，這就排除了服務器意外斷電導致文件損壞的可能。
數據庫可以通過手動的方式成功啟動，說明數據庫的文件信息都正確，但是第一啟動時卻只logger、historian、snapshot服務成功啟動，由於后續沒有日志輸出，很難分析問題的原因。
既然數據庫沒有相應的日志，那么就要通過系統日志來分析，此處需要尋求系統的事件日志的幫助。
在計算機管理中找到事件查看器，選擇系統，如下圖：
默認情況下，服務出現啟動失敗等異常時，操作系統會記錄一些系統事件。
從中可以看到如下信息：
snapshot 服務啟動時掛起 事件ID 7022
有事件ID與事件描述，谷歌之，但是沒有找到相應的解決方案，沒辦法，還是只能從數據庫日志來分析。
再次分析日志，看到這樣一種情況：
snapshot服務從開始啟動，到啟動結束，共耗時兩分半，這個時間對於Windows服務的啟動來說，時間是很長了。根據此情況，以及系統事件的描述，推測，有可能是服務啟動超時。
為了驗證此推測，在數據庫服務啟動時加入一個Sleep(60000)，這個時間足夠超時了。從服務管理器中啟動服務，過了一段時間后，服務啟動失敗，從事件查看器中，看到”服務啟動時掛起的消息”，由此基本上可以斷定數據庫服務是由於超時而啟動失敗的。
服務啟動超時原因
知道服務啟動失敗原因是超時導致的，還需要分析一下為什么開機自啟動的時候服務會啟動超時。
還是從日志開始，幸好日志中有詳細的輸出日志，從這些日志中，看到兩個耗時比較長的操作：
鎖定歷史數據緩存與鎖定歷史數據補寫緩存兩個操作，耗時分別在一分鍾左右，兩個操作一起占了啟動耗時的大部分時間，那么啟動超時就是由這兩個操作導致的。
既然這兩個操作比較耗時，那么他們在悄悄的做什么呢。這兩個操作實際是在鎖定物理內存，使其盡量不要交換到磁盤上，那么開機啟動后，所有的緩存數據還沒有加載到內存中，此時鎖定此內存，就會導致操作系統將此緩存數據從磁盤加載到內存中。看似復雜，實際就是操作系統在讀磁盤，而機械磁盤的讀取速度是有限並且非常慢的，當緩存文件很大時，純粹讀取磁盤的時間就要很長。而此案例中，兩個緩存文件都在15G左右，所以耗時也就比較長了。
由此分析下來，也就找到了服務啟動超時的原因了。
服務第二次啟動時順利啟動的原因分析
這還沒完，服務啟動超時的原因是知道了，但是為什么第二次啟動時，就可以順利啟動呢。接着分析。
再來看第二次啟動時的日志：
此日志中看到，第一次啟動中，每個占用耗時達到60秒的鎖定內存操作，此次只有3秒，可以說非常迅速了。
上面說到，鎖定內存實際是在讀取磁盤，而磁盤速度特別慢，15G的緩存文件，在3秒內讀取完，是根本不可能的。那么唯一的可能就是根本沒有讀取磁盤。
其實這是Windows的一個內存管理機制，內存映射文件在卸載的時候，並不會立即去釋放內存，釋放內存的時機是由操作系統來決定的。當snapshot服務在很短的時間內又重新加載此內存映射文件時，操作系統發現此內存映射文件還存放在內存中，那么就不會再加載了，因為讀取磁盤的速度實在是太慢了。而在開機啟動的時候，由於是第一次加載內存映射文件，內存中還不存在，就會讀取一次磁盤。所以這個鎖定內存的時間也就由第一啟動時的60秒變為3秒了。
設置Windows服務啟動超時時間
Windows系統的服務超時時間默認是30s，當一個服務的啟動時間超過這個時間后，服務管理器會認為服務存在異常，並視為啟動失敗，然后記錄一些系統事件信息。但是有時候這個時間是比較短的，比如我們的snapshot服務，這就需要修改注冊表來解決這個問題。注冊表項為HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Control/ServicesPipeTimeout,這個值有可能不存在，如果不存在需要添加。類型為DWORD，單位是毫秒。
當然，這個超時時間是對所有服務都有效的，修改這個值並不是最好的解決辦法。最好能在snapshot程序內部，對啟動時加載緩存流程進行優化，以縮短啟動時間，或者將耗時比較長的操作放到啟動后進行。
總結
- 可以通過修改注冊表來修改Windows的服務啟動超時時間。
- Windows的一個內存管理機制，內存映射文件在卸載的時候，並不會立即去釋放內存，釋放內存的時機是由操作系統來決定的。當程序在很短的時間內又重新加載此內存映射文件時，操作系統發現此內存映射文件還存放在內存中，那么就不會再加載了。
當然，還有最重要的一點，日志系統很重要，騷年，乖乖的給程序加日志去吧！
系列鏈接
玩轉Windows服務系列——Debug、Release版本的注冊和卸載，及其原理
玩轉Windows服務系列——無COM接口Windows服務啟動失敗原因及解決方案
玩轉Windows服務系列——Windows服務啟動超時時間