Ron Talmage

對於今天的 RDBMS 體系結構而言，死鎖難以避免 — 在高容量的 OLTP 環境中更是極為普遍。正是由於 .NET 的公共語言執行庫 (CLR) 的出現，SQL Server 2005 才得以為開發人員提供一種新的錯誤處理方法。在本月專欄中， Ron Talmage 為您介紹如何使用 TRY/CATCH 語句來解決一個死鎖問題。

一個示例死鎖

讓我們從這樣一個示例開始說起，它在 SQL Server 2000 和 2005 中都能引起死鎖。在本文中，我使用 SQL Server 2005 的最新 CTP（社群技術預覽，Community Technology Preview）版本，SQL Server 2005 Beta 2（7 月釋出）也同樣適用。如果您沒有 Beta 2 或最新的 CTP 版本，請下載 SQL Server 2005 Express 的最新版本，用它來進行試驗。

可能發生的死鎖情況有很多，[ 參閱 http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/acdata/ac_8_con_7a_3xrf.asp 以及死鎖文章樹中的後續文章。 — 編者 ]，但最有趣、最微妙的是那些關於閱讀器和編寫器互相阻塞的死鎖。以下程式碼在 pubs 資料庫中就產生了這樣一個死鎖。（您可以在 SQL Server 2000 的兩個 Query Analyzer 視窗中或 SQL Server 2005 的兩個 Management Studio queries 中並列執行這段程式碼。）在其中一個視窗中的程式碼正文前面新增下列語句：

-- Window 1 header
DECLARE @au_id varchar(11), @au_lname varchar(40)
SELECT @au_id = '111-11-1111', @au_lname = 'test1'

在第二個視窗中新增下列語句，進行第二次連線：

-- Window 2 header
DECLARE @au_id varchar(11), @au_lname varchar(40)
SELECT @au_id = '111-11-1112', @au_lname = 'test2'

在兩個視窗中都使用下列語句作為程式碼正文：

-- Body for both connections:
BEGIN TRANSACTION
INSERT Authors VALUES 
  (@au_id, @au_lname, '', '', '', '', '', '11111', 0)
WAITFOR DELAY '00:00:05'
SELECT *
  FROM authors
  WHERE au_lname LIKE 'Test%'
COMMIT

在第三個視窗中執行下列語句，確保 authors 表格中沒有任何包含以下 id 的資料：

DELETE FROM authors WHERE au_id = '111-11-1111'
DELETE FROM authors WHERE au_id = '111-11-1112'

在 5 秒鐘內同時執行視窗 1 和 視窗 2。因為每個視窗都要等待至少 5 秒鐘的時間才能發出 SELECT 語句，所有每個連線都將完成 INSERT 操作，這樣就保證了兩個視窗中的 INSERT 操作在各自的 SELECT 語句釋出前就已經完成了。每個視窗中的 SELECT 語句都嘗試讀取 authors 表格中的所有資料，查詢 au_lname 欄位值中類似“Test%”格式的資料。因此，兩個視窗中的 SELECT 語句都將嘗試讀取各自連線中的插入資料 — 也讀取對方連線中的插入資料。

READ COMMITTED 隔離級別通過釋出共享鎖確保 SELECT 語句永遠不讀取未提交的資料。對於同一個資源，共享鎖與排它鎖互不相容，請求者在釋出共享鎖之前必須等待排它鎖釋放。每個連線對於插入的資料都設定了排它鎖，因此嘗試讀取對方插入資料的 SELECT 語句將試圖解除插入資料的共享鎖，但它會被阻塞。兩個連線將互相阻塞，從而形成一個死鎖。SQL Server 的鎖定管理器檢測到死鎖時，將中止其中的一個批處理，回滾它的事務，釋放它的阻塞鎖，以便其他事務能夠完成。作為死鎖犧牲品的事務將回滾，其他事務則將成功完成。

 

如何使用 TRY/CATCH 語句避免死鎖

現在，讓我們來使用 TRY/CATCH 語句修改程式碼正文。（對於本示例，需要以 SQL Server 2005 版本執行程式碼。）使用 TRY/CATCH 時，操作程式碼和錯誤處理程式碼是分開的。您應該將執行一個操作的程式碼放在 TRY 語句塊中，將錯誤處理程式碼放在 CATCH 語句塊中。如果 TRY 語句塊中的程式碼執行失敗，程式碼執行將跳到 CATCH 語句塊。（除了那些防礙整個批處理執行的錯誤（如，丟失物件），該方法幾乎適用於所有的錯誤。）

以下示例使用 TRY/CATCH 語句對前面使用的程式碼進行了改寫。程式碼標題相同，但是程式碼正文不同：

BEGIN TRANSACTION
BEGIN TRY
  INSERT Authors VALUES 
  (@au_id, @au_lname, '', '', '', '', '', '11111', 0)
  WAITFOR DELAY '00:00:05'
  SELECT COUNT(*)  FROM Authors 
  COMMIT
END TRY
BEGIN CATCH
  SELECT ERROR_NUMBER() AS ErrorNumber
  ROLLBACK
END CATCH;
SELECT @@TRANCOUNT AS '@@Trancount'

現在，在連線到 SQL Server 2005 的並列視窗中執行這些程式碼，在此之前您需要確認已經刪除了 authors 表格中任何可能阻止插入操作的資料；或者，您可以使用前置 DELETE 語句。

兩個視窗返回的 @@TRANCOUNT 級別都為 0，這表明仍然發生了死鎖，但 TRY/CATCH 語句捕獲了這次發生的死鎖。死鎖犧牲品的批處理沒有再次中止，可在它的輸出結果中看到錯誤：

ErrorNumber
-----------
1205

@@Trancount
-----------
0

您應該已經發現 TRY/CATCH 語句具有的威力了。因為死鎖錯誤能夠為 CATCH 語句塊所捕獲，所以批處理將不再中止，T-SQL 程式碼也能繼續執行。對於死鎖犧牲品而言，死鎖錯誤 1205 將程式碼放入 CATCH 語句塊 — 在這裡您可以使用新的錯誤處理函式瀏覽死鎖錯誤。前置程式碼僅使用 ERROR_NUMBER() 函式取代 @@ERROR 變數，您也可以使用 ERROR_MESSAGE()、ERROR_PROCEDURE()、ERROR_SEVERITY() 和 ERROR_STATE()。這些函式的功能一目瞭然，它們提供的功能比我們以往使用的更多。

請注意，這個前置 CATCH 語句塊包含一個 ROLLBACK。這樣做的原因是，即使捕獲了死鎖錯誤，事務也不會回滾。事務仍然要失敗，但是，現在您有責任在 TRY/CATCH 語句中回滾事務。那麼，區別在哪裡？儘管您不能使事務繼續進行，但是您能夠 重試事務！

 

在 TRY/CATCH 語句中進行重試

在 SQL Server 2000 的 T-SQL 中，錯誤 1205 令人沮喪之處是它提供的建議：“Rerun the transaction.”問題是，至少在 SQL Server 2000 的 T-SQL 中，您不能做到這一點。但是，由於 SQL Server 2005 的 TRY/CATCH 為我們提供了捕獲死鎖錯誤的方法，現在，重試事務是可能 實現的。

以下程式碼正文說明了一種執行重試操作的方法。這段程式碼仍然使用與前面相同的標題：

DECLARE @Tries tinyint
SET @Tries = 1
WHILE @Tries <= 3
BEGIN
  BEGIN TRANSACTION
  BEGIN TRY
    INSERT Authors VALUES 
      (@au_id, @au_lname, '', '', '', '', '', 
'11111', 0)
    WAITFOR DELAY '00:00:05'
    SELECT * FROM authors WHERE au_lname LIKE 'Test%'
    COMMIT
    BREAK
  END TRY
  BEGIN CATCH
    SELECT ERROR_NUMBER() AS ErrorNumber
    ROLLBACK
    SET @Tries = @Tries + 1
    CONTINUE
  END CATCH;
END

這段程式碼的功能是通過一個 WHILE 迴圈新增一個重試操作。我將重試次數設定為 3，重試次數是可以配置的。至少我們現在有了一種在 T-SQL 內重試一個死鎖犧牲品程式碼的方法 — 這是我們過去一直無法做到的。

但是，需要注意整個事務是在 WHILE 迴圈內進行的 — 而不是在迴圈外部。因此執行迴圈時，事務不僅在每個迴圈體內部開始，而且也在其中結束 — 不是 TRY 語句塊執行完畢，返回一個 COMMIT，就是 CATCH 語句塊執行，返回一個 ROLLBACK。如果 TRY 成功，TRY 語句塊將以一個 BREAK 語句結束，退出 WHILE 迴圈。否則，CATCH 語句塊將重試計數器加 1，以一個 CONTINUE 語句結束本次迴圈，重新執行下次 WHILE 迴圈。事實上，您有實現重試事務的程式碼 — 就像錯誤 1205 告訴我們做的那樣。但現在，重試操作完全在 T-SQL 內部完成。

SQL Server 2005 也提供幫助解決死鎖問題的其他方法，例如 SNAPSHOT ISOLATION 級別和用於 READ COMMITTED 的新選項（稱為 READ COMMITTED SNAPSHOT）。然而，這一事實 — 現在，通過 SQL Server 2005，您能夠對事務進行編碼並捕獲死鎖錯誤（並重試它們） — 已經意味著您擁有一個可任意支配、功能更加強大的工具。