sql server中高并发情况下同时执行select和update语句死锁问题(一)

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]
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/// <summary>
/// 根据学生ID查询教师信息。用于前台学生评分主页面显示
/// </summary>
/// <param name="enTeacherCourseStudent">教师课程学生关系实体：StudentID</param>
public DataTable QueryTeacherByStudent(TeacherCourseStudentLinkEntity enTeacherCourseStudent){
//TODO:QueryTeacherByStudent string strSql = "SELECT ID, CollegeTeacherID,CollegeTeacherName,TeacherID,TeacherCode," +
//"TeacherName,CourseID,CourseName,CourseTypeID,CourseTypeName," +
//"StudentID,StudentName,IsEvluation FROM TA_TeacherCourseStudentLink WITH(NOLOCK) " +
//"WHERE StudentID = @StudentID";
//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;

}

<span style="font-size:18px;">  /// <summary>
/// 根据学生ID查询教师信息。用于前台学生评分主页面显示
/// </summary>
/// <param name="enTeacherCourseStudent">教师课程学生关系实体：StudentID</param>
public DataTable QueryTeacherByStudent(TeacherCourseStudentLinkEntity enTeacherCourseStudent){
//TODO:QueryTeacherByStudent string strSql = "SELECT ID, CollegeTeacherID,CollegeTeacherName,TeacherID,TeacherCode," +
//"TeacherName,CourseID,CourseName,CourseTypeID,CourseTypeName," +
//"StudentID,StudentName,IsEvluation FROM TA_TeacherCourseStudentLink  WITH(NOLOCK) " +
//"WHERE StudentID = @StudentID";
//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;

}</span>

更新方法

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/// <summary>
/// 学生对教师评分完毕，是否评估由N变为Y
/// </summary>
/// <param name="enTeacherCourseStudent">教师课程学生关系实体：StudentID、TeacherID、CourseID</param>
/// <return>是否修改成功，true成功，false失败</return>
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
};
//李社河添加2014年12月29日
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;
}

<span style="font-size:18px;"> /// <summary>
/// 学生对教师评分完毕，是否评估由N变为Y
/// </summary>
/// <param name="enTeacherCourseStudent">教师课程学生关系实体：StudentID、TeacherID、CourseID</param>
/// <return>是否修改成功，true成功，false失败</return>
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
};
//李社河添加2014年12月29日
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;
}</span>

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;

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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

<span style="font-size:18px;">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</span>

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？

[csharp]
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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.

<span style="font-size:18px;">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.</span>

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

[csharp]
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<span style="font-size:18px;">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)</span>

<span style="font-size:18px;">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)</span>

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。

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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)

<span style="font-size:18px;">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)</span>

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：

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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)

<span style="font-size:18px;">  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) </span>

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。