当前位置:首页 > 问答 > 正文

SQL Server里那些让人头疼的阻塞情况到底都有哪些表现和原因呢

根据微软官方文档、SQL Server资深工程师的实践经验总结以及像Brent Ozar、Paul Randal等知名专家的公开分享,SQL Server中的阻塞问题表现多样,其背后的原因也错综复杂,下面详细列出这些让人头疼的情况。

阻塞的常见表现

当数据库发生阻塞时,最直接的感觉就是“慢”,但这种“慢”有不同的表现形式,很容易被误认为是硬件或一般性能问题。

  1. 应用程序响应极其缓慢或超时:这是最直观的表现,用户在前端点击一个按钮,原本一秒内完成的查询,现在一直转圈,最后可能弹出一个超时错误,整个应用的体验变得非常卡顿。

  2. 特定查询长时间运行且无法结束:在SQL Server Management Studio(SSMS)中执行一个简单的查询,但查询一直处于“执行中”状态,看不到结果,也无法取消(或取消操作本身也被阻塞),这通常是因为这个查询需要获取的某个资源正被另一个会话独占着。

  3. 系统监视器(PerfMon)中出现资源等待:通过性能计数器观察,会发现“Average Wait Time (ms)”和“Lock Waits/sec”这两个指标持续处于高位,这表明有很多任务正在花时间等待锁的释放,而不是在执行实际的工作。

  4. 活动监视器(Activity Monitor)中看到“阻塞链”:在SSMS的活动监视器里,可能会清晰地看到一条“阻塞链”,通常会有一个“头部阻塞者”(Head Blocker),它的状态是“RUNNING”,而下面挂着一长串状态为“SUSPENDED”的会话,这些被阻塞的会话的“等待类型”通常是“LCKM*”(如LCK_M_S表示等待共享锁)。

  5. 突然的并发能力下降:在系统用户量或业务并发量并不算很高的情况下,系统却表现出无法处理多个并发请求,串行执行的感觉很强,这往往是因为某个频繁执行的操作持有锁的时间过长,导致了并发瓶颈。

    SQL Server里那些让人头疼的阻塞情况到底都有哪些表现和原因呢

阻塞的主要原因

阻塞的本质是并发事务对资源(主要是数据页、行、表)的锁竞争,让人头疼的阻塞通常源于不良的数据库设计、低效的代码或不当的配置。

  1. 长时间运行的事务:这是最经典的原因,根据微软的锁定机制,在一个事务内部获取的锁,通常要等到事务提交(COMMIT)或回滚(ROLLBACK)时才会释放,如果一个事务开启了却长时间不结束(比如在事务中进行了复杂的操作,然后等待用户输入,或者应用程序逻辑错误导致事务未正常关闭),那么它持有的所有锁都会一直阻塞其他需要相同资源的事务,Brent Ozar在他的培训中经常强调“保持事务尽可能短小精悍”是减少阻塞的第一原则。

  2. 不合适的查询语句导致锁升级:SQL Server为了节省管理锁的开销,会在单个语句持有过多细粒度锁(如行锁)时,自动将其升级为更粗粒度的锁(如页锁或表锁),如果一个查询扫描了大量数据并试图更新,可能会触发锁升级,直接锁住整个表或整个页,这会瞬间阻塞所有其他需要访问该表的事务,并发性急剧下降。

    SQL Server里那些让人头疼的阻塞情况到底都有哪些表现和原因呢

  3. 缺失或不合理的索引:索引的作用之一是快速定位数据,减少需要扫描和锁定的数据范围,如果一个常用的查询条件字段没有索引,SQL Server就只能进行全表扫描,在全表扫描过程中,为了确保数据一致性,它可能会对扫描过的所有行(甚至整个表)施加锁,大大增加了与其他事务发生锁冲突的概率,Paul Randal在其博客中多次指出,很多阻塞问题的根源在于糟糕的索引设计。

  4. 不合理的事务隔离级别:默认的“已提交读”(READ COMMITTED)隔离级别在大多数情况下是平衡的,但如果为了更高的数据一致性而使用了更严格的隔离级别,如“可重复读”(REPEATABLE READ)或“可序列化”(SERIALIZABLE),事务会持有它读取过的数据的共享锁直到事务结束,这极易导致读操作阻塞写操作,反之,如果使用了“未提交读”(READ UNCOMMITTED)虽然能避免阻塞,但可能读到“脏数据”。

  5. 应用程序设计缺陷:交互式事务:这是一种非常隐蔽但危害极大的情况,应用程序开启一个事务,执行一些数据库操作,然后在事务尚未提交的情况下,弹出一个对话框等待用户进行选择或输入,在用户慢悠悠地思考并点击“确定”的这几分钟甚至几十分钟里,数据库事务一直保持打开状态,其持有的锁也一直不释放,从而阻塞了所有其他用户,这种模式在客户端/服务器架构的应用中曾经非常常见。

  6. 对象架构修改锁(Sch-M锁)的阻塞:当执行像创建索引、更新统计信息(在某些情况下)、或者使用sp_rename等DDL操作时,需要对对象施加架构修改锁,这个锁是排他性的,会阻塞所有其他访问该对象的连接,如果对一个繁忙的大表在线创建索引操作不当,可能会引发严重的阻塞。

  7. 热点资源竞争:当多个并发事务试图同时修改同一数据页上的最后一条记录,或者争用像标识列(IDENTITY)这样的序列发生器时,即使每个事务都很快,也会因为串行访问而形成瓶颈,产生PAGELATCH等待(注意不是LOCK),其表现很像阻塞。

SQL Server的阻塞问题就像交通堵塞,既有可能是由于个别“车辆”(长事务)抛锚占道,也有可能是“道路设计”(数据库/应用设计)不合理,或者“交通规则”(隔离级别、锁机制)使用不当造成的,解决它需要综合运用监控工具(如活动监视器、动态管理视图DMVs)定位问题源头,并从事务管理、索引优化、代码重构和应用程序设计等多个层面进行系统性优化。