Frank Kalis

Deadlocking tritt dann auf, wenn zwei Benutzerprozesse einen Lock auf ein Datenbankobjekt halten und versuchen, inkompatible Locks auf das jeweils andere Objekt zu erhalten. In dies der Fall, beendet SQL Server automatisch einen der beiden Prozesse, beendet damit den Deadlock und erlaubt dem anderen Prozeß fortzufahren. Die beendete Transaktion wird zurückgerollt und eine entsprechende Fehlermeldung wird an den Client gesendet. Im allgemeine wird derjenige Prozeß abgebrochen, dessen Zurückrollen den geringsten Overhead verursacht.

Wie man sich unschwer vorstellen kann, verschwenden Deadlock unnötig Resourcen, speziell CPU.

Die meisten gutdurchdachten Applikationen werden versuchen, die Transaktion erneut durchzuführen, nachdem sie die Deadlock Meldung erhalten haben. Diese neue Transaktion wird nun sehr wahrscheinlich erfolgreich durchlaufen. Kommt dieses Procedere häufig auf einem Server vor, kann es die Performance in den Keller ziehen. Kann die Applikation nicht mit der Deadlockmeldung umgehen, versucht also nicht automatisch die Transaktion durchzuführen, kann dies durchaus zu Verwirrung des Anwenders führen, wenn dieser die Deadlock Fehlermeldung am Bildschirm erhält.

Hier sind einige Tips, wie man Deadlocking im SQL Server vermeiden kann:

• Sicherstellen, das die Datenbank normalisiert ist.
• Sicherstellen, das die Applikation jedesmal auf die Serverobjekte in der gleichen Reihenfolge zurückgreift.
• Während einer Transaktion keine Benutzereingaben erlauben. Also, alle notwendigen Informationen vorher einsammeln.
• Cursor vermeiden.
• Die Transaktionen so kurz als möglich zu halten. Ein Weg dazu ist, die Anzahl von Roundtrips zwischen der Applikation und dem SQL Server durch den Einsatz von Gespeicherten Prozeduren zu minimieren bzw. die Transaktion in einem einzelnen Batch zu halten. Ein weiterer Weg zur Reduzierung der Dauer einer Transaktion ist es, sicherzustellen, das man nicht ständig die gleichen Daten lesen muß. Muß man Daten mehr als einmal lesen, sollte man diese versuchen durch den Einsatz von Variablen zu cachen und anschließend die Variablen auszulesen.
• Sperrzeiten minimieren. Versuchen, die Applikation so zu entwickeln, daß Sperren erst so spät wie möglich gesetzt werden und so früh wie möglich wieder aufgehoben werden.
• Falls angebracht, Sperren durch Einsatz von ROWLOCK or PAGLOCK vermindern.
• Den NOLOCK hint in Betracht ziehen, falls die Daten, die gelockt werden, nicht häufig modifiziert werden.
• Den niedrigsten Isolation Level in Betracht ziehen, mit dem man sein Ziel erreichen kann, d.h. die Transaktion erfolgreich beenden kann.
• Den Einsatz von "Bound Connections" in Betracht ziehen.

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Tritt ein Deadlock auf wählt SQL Server standardmäßig den Prozeß als Victim aus, dessen Rollback den geringsten Overhead bedeutet und gibt den die Fehlermeldung 1205 zurück.

Was aber nun wenn man dieses Standardverhalten nicht mag? Kann man dies ändern? Ja, man kann. Indem man folgenden Befehl verwendet:

SET DEADLOCK_PRIORITY { LOW | NORMAL | @deadlock_var }

wobei:

LOW dem SQL Server mitteilt, daß die aktuelle Session das bevorzugte Deadlock Victim sein soll und nicht die Session deren Rollback den geringsten Overhead bedeutet. Die Standardmeldung 1205 wird zurückgegeben.

NORMAL teil dem SQL Server mit, daß das Standardverhalten angewendet werden soll.

@deadlock_var ist eine Zeichenfolgenvariable, die angibt, welche Deadlock Methode angewendet werden soll. "3" bedeutet LOW, "6" bedeutet NORMAL.

Dieser Befehl wird zur Laufzeit für jeweils eine Connection angewendet.

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Um Deadlock Probleme zu lösen, sollte man den Einsatz eines Serverbasierten Trace in Betracht ziehen. Der Overhead für den Trace ist minimal.

DBCC TRACEON (3605,1204,-1)

Nachdem man dies ausgeführt hat, werden alle Aktivitäten, die mit dem Deadlock zusammenhängen, in das SQL Server Error Log geschrieben. Die -1 als letzter Parameter ist optional. Läßt man sie weg, gilt das Trace Flag nur für die aktuelle Connection. Setzt man hingegen die -1 wird das Flag für alle Connections gesetzt.

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Um Tabellen oder Gespeicherten Prozeduren, die Deadlock Probleme verursachen, auf die Spur zu kommen, kann man die Trace Flags 1204 oder 1205 verwenden. 1204 gibt grundlegende Tracing Daten zurück, 1205 gibt detailiertere Tracing Daten zurück. Man sollte sicherstellen, daß man die Trace Flag wieder abschalten, nachdem man sein Problem gelöst hat. Obwohl Traces einen geringen Overhead verursachen, tragen sie auf der anderen Seite auch nicht zur Verbesserung der Performance des Servers bei, da sie unnötigerweise Resourcen binden, nachdem das Deadlocking Problem beseitigt ist.

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Idealerweise sollten Deadloch in der Applikation ausgeschlossen werden. Kann man jedoch aus diesem oder jenem Grund nicht all Deadlock aus der Applikation ausschließen, sollte man sicherstellen, daß die Applikation anwenderfreundlich für den Umgang mit Deadlocks gerüstet ist.

Angenommen man hat zwei Transaktionen, die sich deadlocken und SQL Server beendet eine der beiden Transaktionen. In diesem Fall sendet SQL Server eine Fehlermeldung, auf die die Applikation reagieren muß. Meistens möchte man in einem solchen Zeit, eine bestimmte (zufällig gewählte) Zeit warten, bevor man die beendete Transaktion erneut an den Server sendet.

Daß eine zufällig gewählte Zeit gewartet wird, ist deshalb wichtig, da es möglich sein kann, daß eine weitere konkurrierende Transaktion ebenfalls wartet und man schließlich nicht möchte das diese beiden Transaktionen nun die gleicht Zeit warten, bevor sie erneut versuchen, die Transaktion durchzuführen und einen erneuten Deadlock verursachen.

Ist die Fehlerbehandlung ausgefeilt, kriegt der Benutzer im Idealfall nicht mit, daß überhaupt ein Deadlock Problem existiert hat.

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Ein Weg, um Deadlocks zu verhindern, ist der Einsatz des UPDLOCK Query Hints. Dieser Hinweis zwingt SQL Server einen Update Lock anstelle eines Shared Locks zu verwenden.

Ein Shared Lock tritt auf, wenn eine Abfrage Daten lesen will, diese aber nicht verändern will. Shared Lock können friedlich koexistieren mit anderen Shared Locks. Das bedeutet, daß mehrere Shared Locks für eine Zeile, Seite oder Tabelle vorhanden sein können. Ein Shared Lock verhindert, daß die gesperrte Resource einen exklusiven Lock erhält. Falls also ein weiterer Benutzer eine Abfrage ausführt, die eine Zeile updatet, kann dieses UPDATE erst dann durchgeführt werden, nachdem all Shared Locks aufgelöst worden sind. Shared Locks werden unverzüglich aufgelöst, sobald sie nicht mehr benötigt werden.

Ein Update Lock ist ein Zwischending zwischen einem Shared Lock und einem Exklusive Lock. Update Lock werden benötigt, wenn eine Abfrage eine oder mehrere Zeilen in einer Tabelle aktualisieren soll. Solange aber die WHERE Klausel des UPDATE Statements nicht komplett abgearbeitet wurde, steht noch nicht fest, welche Zeilen von der Aktion betroffen sind. Anstelle nun eine Exklusive Locks auf alle Zeilen zu setzen (was Concurrency und Performance der Applikation beeinträchtigen würde), wird ein Shared Lock gesetzt und erst dann, wenn die WHERE Klausel abgearbeitet wurde, wird ein Exklusive Lock auf die betroffenen Zeilen gesetzt. Die Shared Locks, die von einem Update Lock erzeugt wurden, werden gehalten bis die WHERE Klausel abgearbeitet wurden, werden aber im Gegensatz zu "normalen" Shared Locks nicht unverzüglich wieder aufgelöst.

Wie kann nun ein Update Lock bei der Vermeidung von Deadlock helfen? Erzwingt man den Einsatz eines Update Locks anstelle eines Shared Locks während die Tabellen gelesen werden, hält der Update Lock die Lock bis das Statement oder die Transaktion beendet wird. Dies ermöglicht es, Daten zu lesen, ohne andere Benutzer zu blockieren und die Daten zu modifizieren, in der Gewißheit, daß sich diese nicht verändert haben, seit man sie zuletzt eingelesen hat. Dies verhindert Deadlocks, da andere Benutzer sich nicht einschmuggeln können und eine Zeile sperren können, die man benötigt bevor man sie benötigt.

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