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sqlserver高并发情况下 select 和update操作造成死锁的解决方法

发布时间：2020-12-12 13:43:24 所属栏目：MsSql教程 来源：网络整理
导读：refs: http://blog.csdn.net/u013547384/article/details/53688533 最近在项目上线使用过程中使用SqlServer的时候发现在高并发情况下，频繁更新和频繁查询引发死锁。通常我们知道如果两个事务同时对一个表进行插入或修改数据，会发生在请求对表的X锁时，已经

refs:

http://blog.csdn.net/u013547384/article/details/53688533



　　最近在项目上线使用过程中使用SqlServer的时候发现在高并发情况下，频繁更新和频繁查询引发死锁。通常我们知道如果两个事务同时对一个表进行插入或修改数据，会发生在请求对表的X锁时，已经被对方持有了。由于得不到锁，后面的Commit无法执行，这样双方开始死锁。但是select语句和update语句同时执行，怎么会发生死锁呢？看完下面的分析，你会明白的…

　　首先看到代码中使用的查询的方法Select

[csharp]? view plain ?copy
  1. ///?<summary>????
  2. ///?根据学生ID查询教师信息。用于前台学生评分主页面显示????
  3. ///?</summary>????
  4. ///?<param?name="enTeacherCourseStudent">教师课程学生关系实体：StudentID</param>????
  5. public?DataTable?QueryTeacherByStudent(TeacherCourseStudentLinkEntity?enTeacherCourseStudent)??
  6. {??
  7. ????//TODO:QueryTeacherByStudent?string?strSql?=?"SELECT?ID,?CollegeTeacherID,CollegeTeacherName,TeacherID,TeacherCode,"?+????
  8. ????//"TeacherName,CourseID,CourseName,CourseTypeID,CourseTypeName,"?+????
  9. ????//"StudentID,StudentName,IsEvluation?FROM?TA_TeacherCourseStudentLink??WITH(NOLOCK)?"?+????
  10. ????//"WHERE?StudentID?=?@StudentID";????
  11. ????//根据学生ID查询该学生对哪些教师评分的sql语句????
  12. ????string?strSql?=?"SELECT?ID,"?+??
  13. ????????????????????"TeacherName,"?+??
  14. ????????????????????"StudentID,IsEvluation?FROM?TA_TeacherCourseStudentLink??WITH(NOLOCK)?"?+??
  15. ????????????????????"WHERE?StudentID?=?@StudentID";??
  16. ????//参数????
  17. ????SqlParameter[]?para?=?new?SqlParameter[]?{?????
  18. ????????new?SqlParameter("@StudentID",enTeacherCourseStudent.StudentID)?//学生ID????
  19. ????};??
  20. ????//执行带参数的sql查询语句或存储过程????
  21. ????DataTable?dtStuTeacher?=?sqlHelper.ExecuteQuery(strSql,?para,?CommandType.Text);??
  22. ????//返回查询结果????
  23. ????return?dtStuTeacher;??
  24. }??

更新方法

copy

    ///?学生对教师评分完毕，是否评估由N变为Y????
  1. ///?<param?name="enTeacherCourseStudent">教师课程学生关系实体：StudentID、TeacherID、CourseID</param>????
  2. ///?<return>是否修改成功，true成功，false失败</return>????
  3. public?Boolean?EditIsEvaluation(TeacherCourseStudentLinkEntity?enTeacherCourseStudent,?SqlConnection?sqlCon,?SqlTransaction?sqlTran)??
  4. {??
  5. ????//更改是否评估字段为"Y"的sql语句????
  6. ????string?strSql?=?"UPDATE?TA_TeacherCourseStudentLink?WITH(UPDLOCK)?SET?IsEvluation='Y'?WHERE?TeacherID=@TeacherID?AND?StudentID=@StudentID?AND?CourseID=@CourseID";??
  7. ????SqlParameter[]?paras?=?new?SqlParameter[]{????
  8. ????????new?SqlParameter("@TeacherID",enTeacherCourseStudent.TeacherID),??//教师ID????
  9. ????????new?SqlParameter("@StudentID",enTeacherCourseStudent.StudentID),??//学生ID????
  10. ????????new?SqlParameter("@CourseID",enTeacherCourseStudent.CourseID)??//课程ID????
  11. ????//李社河添加2014年12月29日????
  12. ????Boolean?flagModify?=?false;??
  13. ????try??
  14. ????{??
  15. ????????//执行带参数的增删改sql语句或存储过程????
  16. ????????flagModify?=?sqlHelper.ExecNoSelect(strSql,?paras,?CommandType.Text,?sqlCon,?sqlTran);??
  17. ????}??
  18. ????catch?(Exception?e)??
  19. ????{??
  20. ????????throw?e;??
  21. ??
  22. ??
  23. ????//返回修改结果????
  24. ????return?flagModify;??
  25. }??

　　现在分析，在数据库系统中，死锁是指多个用户（进程）分别锁定了一个资源，并又试图请求锁定对方已经锁定的资源，这就产生了一个锁定请求环，导致多个用户（进程）都处于等待对方释放所锁定资源的状态。还有一种比较典型的死锁情况是当在一个数据库中时，有若干个长时间运行的事务执行并行的操作，当查询分析器处理一种非常复杂的查询例如连接查询时，那么由于不能控制处理的顺序，有可能发生死锁现象。

那么，什么导致了死锁？

?现象图



　　通过查询sqlserver的事务日志视图，发生的错误日志视图知道是在高并发的情况下引发的update和select发生的死锁，接下来我们看例子;

[sql]? copy
    CREATE?PROC?p1?@p1?int?AS????
  1. ??????SELECT?c2,?c3?FROM?t1?WHERE?c2?BETWEEN?@p1?AND?@p1+1????
  2. ???GO????
  3. ????
  4. ???CREATE?PROC?p2?@p1?int?AS????
  5. ?????????UPDATE?t1?SET?c2?=?c2+1?WHERE?c1?=?@p1????
  6. ?????????UPDATE?t1?SET?c2?=?c2-1?WHERE?c1?=?@p1????
  7. ???GO??

p1没有insert，没有delete，没有update，只是一个select，p2才是update。 那么，什么导致了死锁？

copy
    需要从事件日志中，看sql的死锁信息：????
  1. Spid?X?is?running?this?query?(line?2?of?proc?[p1],?inputbuffer?“…?EXEC?p1?4?…”):????
  2. SELECT?c2,?c3?FROM?t1?WHERE?c2?BETWEEN?@p1?AND?@p1+1????
  3. Spid?Y?is?running?this?query?(line?2?of?proc?[p2],?inputbuffer?“EXEC?p2?4”):????
  4. UPDATE?t1?SET?c2?=?c2+1?WHERE?c1?=?@p1????
  5. ???????????????????
  6. The?SELECT?is?waiting?for?a?Shared?KEY?lock?on?index?t1.cidx.?The?UPDATE?holds?a?conflicting?X?lock.????
  7. The?UPDATE?is?waiting?for?an?eXclusive?KEY?lock?on?index?t1.idx1.?The?SELECT?holds?a?conflicting?S?lock.??
首先，我们看看p1的执行计划。怎么看呢？可以执行set statistics profile on，这句就可以了。下面是p1的执行计划

copy

    ????????|--Nested?Loops(Inner?Join,?OUTER?REFERENCES:([Uniq1002],?[t1].[c1]))????
  1. ???????????????|--Index?Seek(OBJECT:([t1].[idx1]),?SEEK:([t1].[c2]?>=?[@p1]?AND?[t1].[c2]?<=?[@p1]+(1))?ORDERED?FORWARD)????
  2. ?????????????????????|--Clustered?Index?Seek(OBJECT:([t1].[cidx]),?SEEK:([t1].[c1]=[t1].[c1]?AND?[Uniq1002]=[Uniq1002])?LOOKUP?ORDERED?FORWARD)??

　　我们看到了一个nested loops，第一行，利用索引t1.c2来进行seek，seek出来的那个rowid，在第二行中，用来通过聚集索引来查找整行的数据。这是什么？就是bookmark lookup啊！为什么？因为我们需要的c2、c3不能完全的被索引t1.c1带出来，所以需要书签查找。

好，我们接着看p2的执行计划。

copy
    ?????????|--Clustered?Index?Update(OBJECT:([t1].[cidx]),?OBJECT:([t1].[idx1]),?SET:([t1].[c2]?=?[Expr1004]))????
  1. ???????????????|--Compute?Scalar(DEFINE:([Expr1013]=[Expr1013]))????
  2. ?????????????????????|--Compute?Scalar(DEFINE:([Expr1004]=[t1].[c2]+(1),?[Expr1013]=CASE?WHEN?CASE?WHEN?...????
  3. ???????????????????????????|--Top(ROWCOUNT?est?0)????
  4. ?????????????????????????????????|--Clustered?Index?Seek(OBJECT:([t1].[cidx]),?SEEK:([t1].[c1]=[@p1])?ORDERED?FORWARD)??

　　通过聚集索引的seek找到了一行，然后开始更新。这里注意的是，update的时候，它会申请一个针对clustered index的X锁的。

? ? ? 实际上到这里，我们就明白了为什么update会对select产生死锁。update的时候，会申请一个针对clustered index的X锁，这样就阻塞住了（注意，不是死锁！）select里面最后的那个clustered index seek。死锁的另一半在哪里呢？注意我们的select语句，c2存在于索引idx1中，c1是一个聚集索引cidx。问题就在这里！我们在p2中更新了c2这个值，所以sqlserver会自动更新包含c2列的非聚集索引：idx1。而idx1在哪里？就在我们刚才的select语句中。而对这个索引列的更改，意味着索引集合的某个行或者某些行，需要重新排列，而重新排列，需要一个X锁。

　　问题就这样被发现了，就是说，某个query使用非聚集索引来select数据，那么它会在非聚集索引上持有一个S锁。当有一些select的列不在该索引上，它需要根据rowid找到对应的聚集索引的那行，然后找到其他数据。而此时，第二个的查询中，update正在聚集索引上忙乎：定位、加锁、修改等。但因为正在修改的某个列，是另外一个非聚集索引的某个列，所以此时，它需要同时更改那个非聚集索引的信息，这就需要在那个非聚集索引上，加第二个X锁。select开始等待update的X锁，update开始等待select的S锁，死锁，就这样发生鸟。

　　添加了针对select和update同一个表的非聚集索引解决问题。那么，为什么我们增加了一个非聚集索引，死锁就消失鸟？我们看一下，按照上文中自动增加的索引之后的执行计划：


copy
    ??????|--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，对于clustered index的需求没有了，因为增加的覆盖索引已经足够把所有的信息都select出来。就这么简单。
实际上，在sqlserver 2005中，如果用profiler来抓eventid：1222，那么会出现一个死锁的图，很直观的说。

下面的方法，有助于将死锁减至最少（详细情况，请看SQLServer联机帮助，搜索：将死锁减至最少即可）。

　　· ?按同一顺序访问对象。

　　· ?避免事务中的用户交互。

　　· ?保持事务简短并处于一个批处理中。

　　· ?使用较低的隔离级别。

　　· ?使用基于行版本控制的隔离级别。

? ? ?　　-??? 将 READ_COMMITTED_SNAPSHOT 数据库选项设置为 ON，使得已提交读事务使用行版本控制。

? ? ?　　-??? 使用快照隔离。

　　· ? 使用绑定连接。


　　下面我们在测试的同时开启trace profiler跟踪死锁视图(locks:deadlock graph).(当然也可以开启跟踪标记,或者应用扩展事件(xevents)等捕捉死锁)

　　创建测试对象code

copy

    create?table?testklup?????
  1. (?clskey?int?not?null,?????
  2. nlskey?int?not?null,????
  3. ?cont1?int?not?null,108); list-style:decimal-leading-zero outside; color:inherit; line-height:18px; margin:0px!important; padding:0px 3px 0px 10px!important"> cont2?char(3000)?????
  4. )????
  5. ????
  6. create?unique?clustered?index?inx_cls?on?testklup(clskey)????
  7. create?unique?nonclustered?index?inx_nlcs?on?testklup(nlskey)?include(cont1)????
  8. ?????
  9. insert?into?testklup?select?1,1,100,'aaa'????
  10. insert?into?testklup?select?2,2,200,'bbb'????
  11. insert?into?testklup?select?3,3,300,'ccc'????

开启会话1 模拟高频update操作

----模拟高频update操作

copy
    declare?@i?int????
  1. set?@i=100????
  2. while?1=1????
  3. ?begin????
  4. ?update?testklup?set?cont1=@i????
  5. ?where?clskey=1????
  6. ?set?@i=@i+1????
  7. ?end??

开启会话2 模拟高频select操作

----模拟高频select操作

copy
    declare?@cont2?char(3000)????
  1. while?1=1????
  2. begin????
  3. ??select?@cont2=cont2?from?testklup?where?nlskey=1????
  4. end??
此时开启会话2执行一小段时间时我们就可以看到类似错误信息:


而在我们开启的跟踪中捕捉到了死锁.
死锁分析:可以看出由于读进程(108)请求写进程(79)持有的X锁被阻塞的同时,写进程(79)又申请读进程(108)锁持有的S锁.读执行计划图，写执行计划图。



　　(由于在默认隔离级别下(读提交)读申请S锁只是瞬间过程,读完立即释放,不会等待事务完成),所以在并发,执行频率不高的情形下不易出现.但我们模拟的高频情况使得S锁获得频率非常高,此时就出现了仅仅两个会话,一个读,一个写就造成了死锁现象.

死锁原因:读操作中的键查找造成的额外锁(聚集索引)需求

解决方案:在了解了死锁产生的原因后,解决起来就比较简单了.

我们可以从以下几个方面入手.

a 消除额外的键查找锁需的锁

b 读操作时取消获取锁

a.1我们可以创建覆盖索引使select语句中的查询列包含在指定索引中

copy
    CREATE?NONCLUSTERED?INDEX?[inx_nlskey_incont2]?ON?[dbo].[testklup]?([nlskey]?ASC)?INCLUDE?(?[cont2])??
?a.2 根据查询需求,分步执行,通过聚集索引获取查询列,避免键查找.'

copy

    declare?@cont2?char(3000)?declare?@clskey?intwhile?1=1?begin??select?@clskey=clskey?from?testklup?where?nlskey=1?????select?@cont2=cont2?from?testklup?where?clskey=@clskey?end??
b 通过改变隔离级别,使用乐观并发模式,读操作时源行无需锁
copy
    declare?@cont2?char(3000)?????
  1. while?1=1?????
  2. begin??????
  3. ???select?@cont2=cont2?from?testklup?with(nolock)??where?nlskey=1?????
  4. end??

　　结束语.我们在解决问题时,最好弄清问题的本质原因,通过问题点寻找出适合自己的环境的解决方案再实施.

（编辑：李大同）

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