如何处理SQL Server死锁问题

Posted 2023-04-27

死锁，简而言之，两个或者多个trans，同时请求对方正在请求的某个对象，导致双方互相等待。简单的例子如下：
trans1 trans2
------------------------------------------------------------------------
1.IDBConnection.BeginTransaction 1.IDBConnection.BeginTransaction
2.update table A 2.update table B
3.update table B 3.update table A
4.IDBConnection.Commit 4.IDBConnection.Commit
那么，很容易看到，如果trans1和trans2，分别到达了step3，那么trans1会请求对于B的X锁，trans2会请求对于A的X锁，而二者的锁在step2上已经被对方分别持有了。由于得不到锁，后面的Commit无法执行，这样双方开始死锁。
好，我们看一个简单的例子，来解释一下，应该如何解决死锁问题。
-- Batch #1
CREATE DATABASE deadlocktest
GO
USE deadlocktest
SET NOCOUNT ON
DBCC TRACEON (1222, -1)
-- 在SQL2005中，增加了一个新的dbcc参数，就是1222，原来在2000下，我们知道，可以执行dbcc
--traceon(1204,3605,-1)看到所有的死锁信息。SqlServer 2005中，对于1204进行了增强，这就是1222。
GO

IF OBJECT_ID (\'t1\') IS NOT NULL DROP TABLE t1
IF OBJECT_ID (\'p1\') IS NOT NULL DROP PROC p1
IF OBJECT_ID (\'p2\') IS NOT NULL DROP PROC p2
GO
CREATE TABLE t1 (c1 int, c2 int, c3 int, c4 char(5000))
GO
DECLARE @x int
SET @x = 1
WHILE (@x <= 1000) BEGIN
INSERT INTO t1 VALUES (@x*2, @x*2, @x*2, @x*2)
SET @x = @x + 1
END
GO
CREATE CLUSTERED INDEX cidx ON t1 (c1)
CREATE NONCLUSTERED INDEX idx1 ON t1 (c2)
GO
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
上述sql创建一个deadlock的示范数据库，插入了1000条数据，并在表t1上建立了c1列的聚集索引，和c2列的非聚集索引。另外创建了两个sp，分别是从t1中select数据和update数据。
好，打开一个新的查询窗口，我们开始执行下面的query：
-- Batch #2
USE deadlocktest
SET NOCOUNT ON
WHILE (1=1) EXEC p2 4
GO
开始执行后，然后我们打开第三个查询窗口，执行下面的query：
-- Batch #3
USE deadlocktest
SET NOCOUNT ON
CREATE TABLE #t1 (c2 int, c3 int)
GO
WHILE (1=1) BEGIN
INSERT INTO #t1 EXEC p1 4
TRUNCATE TABLE #t1
END
GO
开始执行，哈哈，很快，我们看到了这样的错误信息：
Msg 1205, Level 13, State 51, Procedure p1, Line 4
Transaction (Process ID 54) was deadlocked on lock resources with another process and has been chosen as the deadlock victim. Rerun the transaction.
spid54发现了死锁。
那么，我们该如何解决它？
在SqlServer 2005中，我们可以这么做：
1.在trans3的窗口中，选择EXEC p1 4，然后right click，看到了菜单了吗？选择Analyse Query in Database Engine Tuning Advisor。
2.注意右面的窗口中，wordload有三个选择：负载文件、表、查询语句，因为我们选择了查询语句的方式，所以就不需要修改这个radio option了。
3.点左上角的Start Analysis按钮
4.抽根烟，回来后看结果吧！出现了一个分析结果窗口，其中，在Index Recommendations中，我们发现了一条信息：大意是，在表t1上增加一个非聚集索引索引：t2+t1。
5.在当前窗口的上方菜单上，选择Action菜单，选择Apply Recommendations，系统会自动创建这个索引。
重新运行batch #3，呵呵，死锁没有了。
这种方式，我们可以解决大部分的Sql Server死锁问题。那么，发生这个死锁的根本原因是什么呢？为什么增加一个non clustered index，问题就解决了呢？ 这次，我们分析一下，为什么会死锁呢？再回顾一下两个sp的写法：
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
很奇怪吧！p1没有insert，没有delete，没有update，只是一个select，p2才是update。这个和我们前面说过的，trans1里面updata A，update B；trans2里面upate B，update A，根本不贴边啊！
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。
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。 参考技术A 1)
预防死锁。
这是一种较简单和直观的事先预防的方法。方法是通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个，来预防发生死锁。预防死锁是一种较易实现的方法，已被广泛使用。但是由于所施加的限制条件往往太严格，可能会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低。
2)
避免死锁。
该方法同样是属于事先预防的策略，但它并不须事先采取各种限制措施去破坏产生死锁的的四个必要条件，而是在资源的动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁。
3)检测死锁。
这种方法并不须事先采取任何限制性措施，也不必检查系统是否已经进入不安全区，此方法允许系统在运行过程中发生死锁。但可通过系统所设置的检测机构，及时地检测出死锁的发生，并精确地确定与死锁有关的进程和资源，然后采取适当措施，从系统中将已发生的死锁清除掉。
4)解除死锁。
这是与检测死锁相配套的一种措施。当检测到系统中已发生死锁时，须将进程从死锁状态中解脱出来。常用的实施方法是撤销或挂起一些进程，以便回收一些资源，再将这些资源分配给已处于阻塞状态的进程，使之转为就绪状态，以继续运行。死锁的检测和解除措施，有可能使系统获得较好的资源利用率和吞吐量，但在实现上难度也最大。
由上面4中处理死锁的办法看，其中检测死锁和解除死锁是Lock
Monitor的事，作为DBA或数据库开发人员，处理死锁要放在预防和避免死锁上。
预防死锁
预防死锁就是破坏四个必要条件中的某一个和几个，使其不能形成死锁。有如下几种办法
1)破坏互斥条件
破坏互斥条件有比较严格的限制,在SQL
Server中，如果业务逻辑上允许脏读，则可以通过将隔离等级改为未提交读或使用索引提示。这样使得读取不用加S锁，从而避免了和其它查询所加的与S锁不兼容的锁互斥，进而减少了死锁出现的概率。
2)破坏请求和等待条件
这点由于事务存在原子性，是不可破坏的，因为解决办法是尽量的减少事务的长度，事务内执行的越快越好。这也可以减少死锁出现的概率。
3)破坏不剥夺条件
由于事务的原子性和一致性，不剥夺条件同样不可破坏。但我们可以通过增加资源和减少资源占用两个角度来考虑。
增加资源：比如说通过建立非聚集索引，使得有了额外的资源，查询很多时候就不再索要锁基本表，转而锁非聚集索引，如果索引能够“覆盖(Cover)”查询，那更好不过。因此索引Include列不仅仅减少书签查找来提高性能，还能减少死锁。增加资源还可以通过SQL
Server
2005之后的行版本控制进行，但这种方式并不推荐，在此不再详细讨论。
减少资源占用:比如说查询时，能用select
col1,col2这种方式，就不要用select
*
.这有可能带来不必要的书签查找

针对 SQL Server 的自定义 winforms 身份验证：如何处理密码过期？

【中文标题】针对 SQL Server 的自定义 winforms 身份验证：如何处理密码过期？

【英文标题】：Custom winforms authentication against SQL Server: how to handle password expiration?

【发布时间】：2011-12-14 14:29:46

【问题描述】：

我们有一个基于 Winforms 和 Entity Framework 4.2（代码优先）和 SQLServer 2008 R2 构建的项目。

在这个项目中，用户必须使用他们的用户名/密码（从登录屏幕）对 SQL Server 进行身份验证。

因此不会有“主”或“系统”用户，也不会有检索/比较用户名/密码的查询：该过程已经通过登录 SQL Server 完成。 用户将拥有自己的 SQL 用户帐户，并且应该在应用程序中进行处理。

但是，我们遇到了密码过期政策，这让我们陷入了困境。 我们该如何处理呢？具体来说，如果账号已经过期，我们该如何处理？

我们已经处理了异常，但我们根本不知道如何远程更改用户的密码。

这不是关于用户 A 更改 B 的密码。而是关于 A 更改自己的密码，因为它已过期（我不能要求用户登录 SQL Server Management Studio 来执行此操作）。

【参考方案1】：

您可以使用ALTER LOGIN 语句

但是，请注意，理论上这允许任何用户更改任何其他用户的密码，只要他们具有 ALTER LOGIN 权限，因此您应该确保让用户也提供旧密码（我相信这是默认密码）。

出于兴趣，您为什么不使用 Windows 身份验证？这样，登录到期和密码处理对您来说是透明的。

【讨论】：

更改登录需要我登录并拥有 ALTER LOGIN 权限。使用 EntityFramework 我无法登录，因为密码已过期，因此无法运行该语句。这是一个问题。其次是用户不能拥有 ALTER LOGIN 权限。我需要这个系统，因为将有 3 种类型的身份验证：仅系统（使用“主”用户）、此（sgbd）和 Windows 身份验证。客户必须能够选择。

您可以以 sql 用户身份运行 ALTER LOGIN，该用户仅具有更改登录权限且不会过期。由于用户仍然需要知道自己的密码，因此不会让您面临任何额外的风险。

它破坏了应用程序的设计（用户应该对数据库进行身份验证，仅此而已）。我知道这样做是可能的（某种“主”用户，即使特权减少），这可能是这样做的唯一方法，但我正在研究其他方法。我想到了一些与连接字符串相关的东西（可能是一种发送新密码和旧密码的方法）或来自 SQLClient 的 API 可以帮助......

不幸的是，除非您以新用户身份运行，否则该 API 将无济于事。旧登录名过期后，您根本无法以他们的身份连接 - 因此建议以其他用户身份连接。 SQLDMO API 也是如此——你将作为谁进行身份验证？您可能会争辩说，通过提供他们的旧密码，用户仍在验证自己，因为帐户重新启用并且密码更改不会发生，否则不会发生。

是的，这就是问题所在。无论如何我不得不问它。 AFAIK 应该是这样做的，但如果根本没有，我只需要为日志（只写）和密码策略（仅更改登录）创建一些“管理帐户”。想知道这种方法是否安全... =) 无论如何谢谢。