详解数仓的锁相关参数及视图

时间：2022-10-10 17:12:30
摘要：GaussDB(DWS) 中锁等待可以设置等待超时相关参数，一旦等锁的时间超过参数配置值会抛错。

本文分享自华为云社区《GaussDB(DWS) 锁相关参数及视图详解》，作者： yd_220527686。

一、锁相关参数

GaussDB(DWS) 中锁等待可以设置等待超时相关参数，一旦等锁的时间超过参数配置值会抛错。跟锁相关的参数有4个，具体含义如下：

1.deadlock_timeout

表示死锁检测时间，到达该时间后进行死锁检测，默认1秒。

2.lockwait_timeout

当出现表锁冲突的时候生效，当等待表锁的时间超过配置的时间，抛错返回，默认20分钟。

3.update_lockwait_timeout

当出现记录锁冲突的时候生效，如果等待记录锁的时间超过update_lockwait_timeout，抛错返回，默认2分钟。

4.ddl_lock_timeout

当出现八级表锁冲突的时候生效，当等待获取八级锁的时间超过配置的时间，抛错返回，默认值为0，表示不生效，需用户手动开启（在8.1.3版本及更高版本生效）。

二、锁相关参数之间的逻辑

在8.1.3版本中，新增加参数ddl_lock_timeout,其优先级高于lockwait_timeout。deadlock_timeout、lockwait_timeout和ddl_lock_timeout的逻辑关系如下：

  1. 当ddl_lock_timeout生效，且申请的锁是八级锁时，锁等待超时报错的时间为ddl_lock_timeout的值；当申请的锁不是八级锁时，锁等待超时报错的时间为lockwait_timeout的值；
  2. 如果参数lockwait_timeout > deadlock_timeout时，同时启死锁定时器和锁超时定时器。当参数lockwait_timeout <= deadlock_timeout时，只启动锁超时定时器，不启动死锁定时器。

三、构建死锁和锁超时场景示例

构建3个元素的死锁场景如下:

详解数仓的锁相关参数及视图

首先执行第一行（按照session号从小到大执行）然后执行第二行（按照session号从小到大执行），可以通过获取对应锁的SQL语句，获得锁。表锁还可以手动的使用SQL语句的方式进行强制上锁，SQL语句的格式如下所示：

LOCK TABLE [ name ] IN [ lockmode ] MODE;

其中 lockmode 可以是以下之一：

ACCESS SHARE | ROW SHARE | ROW EXCLUSIVE | SHARE UPDATE EXCLUSIVE
| SHARE | SHARE ROW EXCLUSIVE | EXCLUSIVE | ACCESS EXCLUSIVE

要注意的是LOCK语句只能在事务块中执行，事务结束会释放。

设置deadlock_timeout、lockwait_timeout和ddl_lock_timeout的值，预期如下：

1.当ddl_lock_timeout = 0，lockwait_timeout>deadlock_timeout > 0:

详解数仓的锁相关参数及视图

2.当ddl_lock_timeout = 0，deadlock_timeout>lockwait_timeout > 0:

详解数仓的锁相关参数及视图

3.当ddl_lock_timeout != 0，ddl_lock_timeout>deadlock_timeout > 0:

详解数仓的锁相关参数及视图

4.当ddl_lock_timeout != 0，deadlock_timeout>ddl_lock_timeout > 0:

详解数仓的锁相关参数及视图

5.当ddl_lock_timeout != 0，deadlock_timeout=ddl_lock_timeout > 0:

详解数仓的锁相关参数及视图

四、锁等待查询

1. 通过查询pg_locks视图查看单个节点的锁持有和等待状态，pg_locks视图的结构如下图：

locktype | database | relation | page | tuple | virtualxid | transactionid | classid | objid | objsubid | virtualtransaction | pid |           mode           | granted | fastpath 
---------------+----------+----------+------+-------+------------+---------------+---------+-------+----------+--------------------+-----------------+--------------------------+---------+----------
 relation      | 15835 | 11835 | | | | | | | | 13/3755 | 139776366208768 | AccessShareLock | t       | t
 virtualxid | | | | | 13/3755 | | | | | 13/3755 | 139776366208768 | ExclusiveLock | t       | t
 virtualxid | | | | | 12/38 | | | | | 12/38 | 139776382990080 | ExclusiveLock | t       | t
 virtualxid | | | | | 8/263 | | | | | 8/263 | 139776720103168 | ExclusiveLock | t       | t
 virtualxid | | | | | 7/314 | | | | | 7/314 | 139776736884480 | ExclusiveLock | t       | t
 virtualxid | | | | | 5/717 | | | | | 5/717 | 139776778299136 | ExclusiveLock | t       | t
 transactionid | | | | | | 210480 | | | | 12/38 | 139776382990080 | ExclusiveLock | t       | f
 relation      | 15835 | 16980 | | | | | | | | 12/38 | 139776382990080 | ShareUpdateExclusiveLock | t       | f
 relation      | 15835 | 16980 | | | | | | | | 12/38 | 139776382990080 | ShareRowExclusiveLock | t       | f

其中：

locktype：表示锁类型，包括表锁、事务锁、扩展锁、自定义锁等；

relation：表示表的oid，如果是表锁，relation列会显示表的oid

transactionid：表示事务号，如果是事务锁，transactionid列会显示session的事务号

mode：表示锁级别，级别1-8级；

pid：表示session的线程号；

granted：'t’表示持有锁，'f’表示等待锁；

2. 通过pgxc_lockwait_detail和pgxc_wait_detail查看锁等待状态，该方法仅适用于8.1.3及以上版本；

1、pgxc_lockwait_detail系统视图，显示每个节点中锁等待链详细信息

查询语句：

select *  from pgxc_lockwait_detail;

详解数仓的锁相关参数及视图

其中：

level：表示等待链中的层级，以1开始，每显示一层等待关系level会加1。

lock_wait_hierarchy：表示等待链，以节点名称：进程号->几点名称：等待进程号->节点名称：等待进程号->…。

wait_for_pid：表示锁冲突线程的线程号

conflict_mode：表示锁冲突线程持有的冲突锁级别

query：表示查询语句

2、pgxc_wait_detail系统视图，显示所有节点SQL等待从上之下的等待链详细信息，包括wait_node、query等

查询语句：

select *  from pgxc_wait_detail;
level | lock_wait_hierarchy | node_name | db_name | thread_name | query_id | tid | lwtid | ptid | tlevel | smpid | wait_status | wait_event | exec_cn | wait_node |                                       query                                       | application_name | backend_start | xact_start | query_start | waiting | state
-------+---------------------------------------------------------+--------------+----------+-------------+--------------------+-----------------+-------+------+--------+-------+----------------------------------+------------+---------+--------------+-----------------------------------------------------------------------------------+------------------+-------------------------------+-------------------------------+-------------------------------+---------+--------
 1 | cn_5002:140698314475264 | cn_5002      | postgres | OM | 144959613006392061 | 140698314475264 | 21820 | | 0 | 0 | wait node(total 3): dn_6005_6006 | | t       | dn_6005_6006 | +| OM | 2022-10-08 18:02:55.810858+08 | 2022-10-08 18:03:10.478458+08 | 2022-10-08 18:02:55.819575+08 | t       | active
 | | | | | | | | | | | | | | | INSERT INTO scheduler.bandwidth_history_table +| | | | | |
 | | | | | | | | | | | | | | | SELECT timestamp, node_name, "rxpck/s", "txpck/s", "rxkB/s", "txkB/s"+| | | | | |
 | | | | | | | | | | | | | | | FROM (select '2022-10-08 18:02:55' as timestamp), PGXC_COMM_STATUS; +| | | | | |
 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 
 2 | cn_5002:140698314475264 -> dn_6005_6006:140246537033472 | dn_6005_6006 | postgres | cn_5002     | 144959613006392061 | 140246537033472 | 1587 | | 0 | 0 | none                             | | f       | | SELECT * FROM pg_comm_status; | cn_5002          | 2022-10-08 12:01:38.70103+08 | 2022-10-08 18:03:10.478458+08 | 2022-10-08 18:03:10.493286+08 | f       | active

其中：

wait_status：当前线程的等待状态

wait_event：持有此锁或者在等待此锁的事务的虚拟id

exec_cn：是否执行sql语句的cn节点

wait_node：锁级别级别

query：查询语句

backend_start：后端进程启动时间，即客户端连接服务器的时间

xact_start：当前事务的启动时间

query_start：开始当前活跃查询的时间

waiting：是否正处于等待状态

state：后端当前总体状态

tips：为保证查询链条正确，在使用pgxc_wait_detail和pgxc_lockwait_detail时不能进行排序和分组。

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