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sql server中高并发情况下 同时执行select和update语句死锁问题(转)

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  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

 
/// 根据学生ID查询教师信息。用于前台学生评分主页面显示  
///   
/// 教师课程学生关系实体:StudentID  
public DataTable QueryTeacherByStudent(TeacherCourseStudentLinkEntity enTeacherCourseStudent){  
    //根据学生ID查询该学生对哪些教师评分的sql语句  
    string strSql = "SELECT ID, CollegeTeacherID,CollegeTeacherName,TeacherID,TeacherCode," +  
        "TeacherName,CourseID,CourseName,CourseTypeID,CourseTypeName," +  
        "StudentID,StudentName,IsEvluation FROM TA_TeacherCourseStudentLink  WITH(NOLOCK) " +  
        "WHERE StudentID = @StudentID";  
   //参数  
   SqlParameter[] para = new SqlParameter[] {   
           new SqlParameter("@StudentID",enTeacherCourseStudent.StudentID) //学生ID  
   };  
   //执行带参数的sql查询语句或存储过程  
   DataTable dtStuTeacher = sqlHelper.ExecuteQuery(strSql,para,CommandType.Text);  
   //返回查询结果  
   return dtStuTeacher;          
}

更新方法

 
/// 学生对教师评分完毕,是否评估由N变为Y
/// 教师课程学生关系实体:StudentID、TeacherID、CourseID
/// 是否修改成功,true成功,false失败
public Boolean EditIsEvaluation(TeacherCourseStudentLinkEntity enTeacherCourseStudent, SqlConnection sqlCon, SqlTransaction sqlTran)
{
   //更改是否评估字段为"Y"的sql语句
   string strSql = "UPDATE TA_TeacherCourseStudentLink WITH(UPDLOCK) SET IsEvluation='Y' WHERE TeacherID=@TeacherID AND StudentID=@StudentID AND CourseID=@CourseID";
   //参数
   SqlParameter[] paras = new SqlParameter[]{
        new SqlParameter("@TeacherID",enTeacherCourseStudent.TeacherID),  //教师ID
        new SqlParameter("@StudentID",enTeacherCourseStudent.StudentID),  //学生ID
        new SqlParameter("@CourseID",enTeacherCourseStudent.CourseID)  //课程ID
   };
   Boolean flagModify = false;
   try
   {
     //执行带参数的增删改sql语句或存储过程
     flagModify = sqlHelper.ExecNoSelect(strSql, paras, CommandType.Text, sqlCon, sqlTran);
   }
   catch (Exception e)
   {
      throw e;
   }
   //返回修改结果
   return flagModify;
}

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

image

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;

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

  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?

--需要从事件日志中,看sql的死锁信息:
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

 
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。

 
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。
SO………,问题就这样被发现了。

总结一下

       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:

 
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,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。

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