SQL Server鎖分區特性引發死鎖解析

鎖分區技術使得SQL Server可以更好地應對並發情形,但也有可能帶來負面影響,這里通過實例為大家介紹,分析由於鎖分區造成的死鎖情形.

前段時間園友@JentleWang在我的博客鎖分區提升並發,以及鎖等待實例中問及鎖分區的一些特性造成死鎖的問題,這類死鎖並不常見,我們在這里仔細分析下.不了解鎖分區技術的朋友請先看下我的鎖分區那篇實例.

Code(執行測試腳本時請注意執行順序,說明)

步驟1 創建測試數據

use tempdb
go
create table testdlk
(
id int identity(1,1) primary key,
str1 char(3000)
)
go
insert into testdlk(str1) select 'aaa'
insert into testdlk(str1) select 'bbb'
insert into testdlk(str1) select 'ccc'
insert into testdlk(str1) select 'ddd'

步驟2 開啟 session 1 執行語句

--session 1 
begin tran 

update testdlk set str1='ttt' where id=1

---session id 55 this example
---rollback tran 
---manual after session 3 rollback session 1

步驟3 開啟session 2 執行語句

--session 2
BEGIN TRAN

update testdlk set str1='abc' where id=2 ---update the content of id=2

SELECT * FROM testdlk WITH(TABLOCKX)------ try to get X lock on the object testdlk


rollback tran
---session id 58 this example

步驟4 開啟session 3執行數據

--session 3
BEGIN TRAN

update testdlk set str1='abc' where id=3-------update the content of id=3 

SELECT * FROM testdlk WITH(TABLOCKX)--- try to get X lock on the object testdlk

rollback tran
---session id 59 this example

步驟5 創建腳本的session中執行語句

select request_session_id,resource_lock_partition,resource_type,
object_name(resource_associated_entity_id) as object_name,request_mode,request_status 
from sys.dm_tran_locks where resource_database_id=2 and resource_type='OBJECT'

select session_id,blocking_session_id,wait_type,resource_description 
from sys.dm_os_waiting_tasks where blocking_session_id is not null

步驟6 session 1中rollback

Rollback session 1
--when session 1 rollback then session 3 deadlock

當session 1回滾時,session2 session 3造成死鎖,session 3犧牲.

原因分析.

通過步驟四我們可以得到相應的會話的鎖,及相關等待情況如圖1-1

                                                                圖1-1

 

可以看到session 1(圖中55)由於只是更新id=1的列,所以它會在key上加排它鎖(圖中未列出,感興趣朋友可以自行查看),而在Object testdlk中某個鎖分區中圖中為鎖分區1加上意向排它鎖.

Session 2(圖中58)由於更新了id=2的列,所以會在相應Key上加排他鎖,並在某個鎖分區中加意向排他鎖(IX),於此同時由於此事務下面查詢有表級TABLOCKX Hint,此時58會嘗試在表級上排他鎖(X鎖).由於X鎖需要在所有鎖分區中獲得,此時58在鎖分區0中獲得X鎖,但由於鎖分區1中有55獲得了意向排他鎖(IX),所以58在鎖分區1中嘗試獲取X鎖時狀態未Convert,被55阻塞.

Session 3(圖中59)由於更新了id=3的列,所以會在相應key上加排他鎖,同時在某個鎖分區中加意向排他鎖(IX),於此同時由於此事務下面查詢同樣有表級TABLOCKX Hint,這時59也會嘗試在表的所有分區中獲取X鎖.由於58已經獲得鎖分區0的X鎖,所以當59嘗試獲取鎖分區0的X鎖時,就會被58阻塞,狀態為Wait.

問題來了,當55回滾時,其上面的鎖也將被釋放.此時58,59都試圖獲得表級的所有分區X鎖,而又同時在鎖分區中持有IX鎖,這時死鎖就不可避免了.

死鎖視圖如圖1-2所示.

 

                                              圖1-2

 

問題解決

經過分析,可以看出是由於鎖分區的特性導致IX與不同spid中的X互斥導致,那如果能禁用鎖分區特性不就沒有在個別分區上的IX這回事兒了嗎.這里介紹一個啟動標記 trace flag 1229,可以禁用鎖分區特性.我們可以通過配置管理器中添加啟動標記,也可以在command啟動時加上響應參數.應當注意當使用配置管理器時,我們應在啟動參數末尾配置”-T1229”,如果使用command,這時是t1229(大小寫區分)

這里我用win中command啟用

Code

Net start mssqlserver /t1229

重新啟動后重復上述實例,死鎖就不在出現了.

注:此實例只為說明由於鎖分區造成的死鎖情形,實際生產中此類情形卻是罕見的,除非遇到這類情形並且沒有更好的規避方式,一般我們還是建議默認此特性.這對提升並發是很有幫助的.

關於鎖分區特性.

通過微軟的在線文檔可以得知,只有當CPU的邏輯數大於等於16時,才會默認開啟此特性,而授權又是按照CPU收費的.問題來了,當CPU小於16我如果想利用此特性是否可以呢?這個再給大家介紹一個啟動跟蹤標記 trace flag 1228.當有兩個及以上邏輯CPU時就會啟動鎖分區特性.不過我們使用時清楚自己的使用場景,是否會因此TF得到好處.由於這是無官方文檔記錄的特性,使用應只針對特定需求,並應慎重.

結語:SQL Server或是其他數據庫系統中任何一個特性的引入總會適應大多數場景,但也會伴隨着特定場景的弊端出現,清楚其所帶來的利弊並合理使用,使得SQL Server適應場景,我們也能適應SQL Server.