SQL Server里的闩锁耦合(Latch Coupling)

本文涉及的产品
云数据库 RDS SQL Server,独享型 2核4GB
简介:

索引查找操作(Index Seek Operations)

正如你知道的,SQL Server使用扫描(Scan)和查找(Seek)操作在索引(聚集和非聚集索引)里访问数据。这里的查找操作使用B树的导航结构在叶子节点查找特定的记录。下图展示了这个概念。

在这个例子里,SQL Server读取索引根页,在层级下的索引页,最后在叶子级别读取数据页。每次SQL Server在缓存池里访问这个页,这个页需要获得共享闩锁(Shared Latch)。共享闩锁是至关重要的,因为在内存里,它让当下处理的页只读:

  • 每个排它闩锁(Exclusive Latch)和共享闩锁不兼容。

因此请求一个排它闩锁会阻塞,SQL Server会提示你有个PAGELATCH_EX等待类型。

现在我们来看下在查找操作期间,在索引页上,SQL Server如何获取和释放这些闩锁。下列代码展示了对于一个特定的会话ID,可以捕获latch_acquired和latch_released事件的扩展事件会话(根据实际情况修改会话ID)。

复制代码
CREATE EVENT SESSION LatchTracking ON SERVER 
ADD EVENT sqlserver.latch_acquired
(
    ACTION
    (
        sqlserver.database_id,
        sqlserver.session_id,
        sqlserver.sql_text
    )
    WHERE
    (
        [package0].[equal_uint64]([sqlserver].[session_id],(54)) AND [class]=(28))
    ),
ADD EVENT sqlserver.latch_released
(
    ACTION
    (
        sqlserver.database_id,sqlserver.session_id,sqlserver.sql_text
    )
    WHERE
    (
        [package0].[equal_uint64]([sqlserver].[session_id],(54)) AND [class]=(28))
    )
ADD TARGET package0.event_file
(
    SET filename=N'c:\temp\LatchTracking.xel'
)
WITH
(
    MAX_MEMORY = 4096 KB,
    EVENT_RETENTION_MODE = ALLOW_SINGLE_EVENT_LOSS,
    MAX_DISPATCH_LATENCY = 30 SECONDS,
    MAX_EVENT_SIZE = 0 KB,
    MEMORY_PARTITION_MODE = NONE,
    TRACK_CAUSALITY = OFF,
    STARTUP_STATE = OFF
)
GO
复制代码

 注意:在“class”属性上的筛选谓语限制了缓存闩锁。它们的内部ID是28。是的,扩展事件是自表述的……

下一步,我现在用一个表来进行聚集索引查找操作,在那个表上我已经创建了聚集索引,在导航层级里包含三层(包含叶子层)。

闩锁耦合实战(Latch Coupling in Action)

扩展事件会话向你展示了,在聚集索引查找操作期间,对于整个会话需要那个缓存闩锁(只要你修改的会话ID是正确的……)。当你查看输出时,你会看到我们已经捕获了6个事件:3个latch_acquired事件, 和3个latch_released事件。

 

但更有意思的事是SQL Server获得和释放这些闩锁的顺序。一般你期望SQL Server在页上获得闩锁,并最后释放这个闩锁。但事实并非如此!

我们来详细看下。首先SQL 在索引根页(975号页)上获得了一个共享闩锁。在SQL Server处理那个页后,聚集索引查找操作在接下来的层级里,继续读取请求的页,并在它上面获取闩锁(257号页)。

注意在索引根页上获得的闩锁还没有释放,它还保持获取!

当在接下来的索引页上成功获取闩锁后,在索引根页上的闩锁才会释放。这个方法称为闩锁耦合(Latch Coupling)。这个必须的,因为SQL Server在B树结构里,跟随从一个页到另一个页的指针。

在页处理期间,这个指针必须保持稳定。例如,在此期间不允许被另一个工作者线程(例如分页操作)将此指针无效。因此SQL Server在(单线程)索引查找操作期间,同时把持2个闩锁。下面这个图片很好的演示了这个重要概念。

 

当SQL Server在下层的页(页号257)上成功获取共享闩锁后,在索引根页(页号975)上的共享闩锁被释放。当SQL Server在中间层处理了这个页后,SQL Server在叶子层级的数据页(页号256)上获得共享闩锁,然后并在上层的页(页号257)上释放共享闩锁。当这个页成功处理后,最后在页号265上的共享闩锁也被释放。

小结

在这篇文章里我向你展示了在索引查找操作中,通过所谓的闩锁耦合概念,SQL Server如何获取和释放闩锁。一个常见的误解,在查找操作期间,SQL Server只在特定的页上获取闩锁。如你在今天的文章所见,这个并不真的正确。



本文转自Woodytu博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/woodytu/p/6022367.html,如需转载请自行联系原作者

相关实践学习
使用SQL语句管理索引
本次实验主要介绍如何在RDS-SQLServer数据库中,使用SQL语句管理索引。
SQL Server on Linux入门教程
SQL Server数据库一直只提供Windows下的版本。2016年微软宣布推出可运行在Linux系统下的SQL Server数据库,该版本目前还是早期预览版本。本课程主要介绍SQLServer On Linux的基本知识。 相关的阿里云产品:云数据库RDS SQL Server版 RDS SQL Server不仅拥有高可用架构和任意时间点的数据恢复功能,强力支撑各种企业应用,同时也包含了微软的License费用,减少额外支出。 了解产品详情: https://www.aliyun.com/product/rds/sqlserver
相关文章
|
7天前
|
SQL 人工智能 算法
【SQL server】玩转SQL server数据库:第二章 关系数据库
【SQL server】玩转SQL server数据库:第二章 关系数据库
44 10
|
1月前
|
SQL 数据库 数据安全/隐私保护
Sql Server数据库Sa密码如何修改
Sql Server数据库Sa密码如何修改
|
1月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
最全MySQL面试60题(含答案):存储引擎+数据库锁+索引+SQL优化等
最全MySQL面试60题(含答案):存储引擎+数据库锁+索引+SQL优化等
157 0
|
17天前
|
SQL
启动mysq异常The server quit without updating PID file [FAILED]sql/data/***.pi根本解决方案
启动mysq异常The server quit without updating PID file [FAILED]sql/data/***.pi根本解决方案
15 0
|
7天前
|
SQL 算法 数据库
【SQL server】玩转SQL server数据库:第三章 关系数据库标准语言SQL(二)数据查询
【SQL server】玩转SQL server数据库:第三章 关系数据库标准语言SQL(二)数据查询
61 6
|
7天前
|
SQL 存储 数据挖掘
数据库数据恢复—RAID5上层Sql Server数据库数据恢复案例
服务器数据恢复环境: 一台安装windows server操作系统的服务器。一组由8块硬盘组建的RAID5,划分LUN供这台服务器使用。 在windows服务器内装有SqlServer数据库。存储空间LUN划分了两个逻辑分区。 服务器故障&初检: 由于未知原因,Sql Server数据库文件丢失,丢失数据涉及到3个库,表的数量有3000左右。数据库文件丢失原因还没有查清楚,也不能确定数据存储位置。 数据库文件丢失后服务器仍处于开机状态,所幸没有大量数据写入。 将raid5中所有磁盘编号后取出,经过硬件工程师检测,没有发现明显的硬件故障。以只读方式将所有磁盘进行扇区级的全盘镜像,镜像完成后将所
数据库数据恢复—RAID5上层Sql Server数据库数据恢复案例
|
11天前
|
SQL 安全 Java
SQL server 2017安装教程
SQL server 2017安装教程
14 1
|
24天前
|
SQL 存储 Python
Microsoft SQL Server 编写汉字转拼音函数
Microsoft SQL Server 编写汉字转拼音函数
|
1月前
|
SQL 存储 数据库
数据安全无忧,SQL Server 2014数据库定时备份解密
数据安全无忧,SQL Server 2014数据库定时备份解密
|
1月前
|
SQL 网络协议 Windows
破解SQL Server迷局,彻底解决“管道的另一端无任何进程错误233”
破解SQL Server迷局,彻底解决“管道的另一端无任何进程错误233”