PostgreSQL如何查看事务所占有的锁?

news2024/11/24 8:57:33

表级锁命令LOCK TABLE

在PG中,显式地在表上加锁的命令为“LOCK TABLE”,此命令的语法如下:

LOCK [TABLE] [ONLY] name [,...][IN lockmode MODE] [NOWAIT]

语法中各项参数说明如下:

  1. name:表名
  2. lockmode:表级锁模式,即SHARE、EXCLUSIVE、ACCESS SHARE、ACCESS EXCLUSIVE、ROW SHARE、ROW EXCLUSIVE、SHARE UPDATE EXCLUSIVE、SHARE ROW EXCLUSIVE
  3. NOWAIT:如果没有NOWAIT这个关键字,当无法获得锁时会一直等待,而如果加了NOWAIT关键字,在无法立即获取该锁时,此命令会立即退出并且报错

在PG中,事务自己的锁是从不冲突的,因此一个事务可以在持有SHARE模式的锁时再请求ROW EXCLUSIVE锁,而不会出现自己的锁阻塞自己的情况

当事务要更新表中的数据时,应该申请ROW EXCLUSIVE锁,而不应该申请SHARE锁,因为在更新数据时,事务还是会对表加ROW EXCLUSIVE锁,想象一下,在两个并发的事务都请求SHARE锁后,开始更新数据前要对表加ROW EXCLUSIVE锁,但由于各自先前已加了SHARE锁,所以都要等待对方释放SHARE锁,因而出现死锁。从这个示例可以看出,如果涉及多种锁模式,那么事务应该总是最先请求最严格的锁模式,否则就容易出现死锁

行级锁命令

显式的行级锁命令是由SELECT命令后加如下子句来构成的:

SELECT ... FOR {UPDATE | SHARE} [OF table_name [,...]] [NOWAIT] [...]
  • NOWAIT关键字加上,如果无法获得锁则直接报错,而不会一直等待。
  • OF table_name明确指定表名字,那么只有被指定的表会被锁定,其他在SELECT中使用的表则不会
  • 不带OF table_name的FOR UPDATE或者FOR SHARE子句将锁定该命令中使用的所有表
  • 如果FOR UPDATE或者FOR SHARE应用于一个视图或者子查询,那么它将同样锁定该视图或者子查询中使用到的所有表
  • 主查询中引用了WITH查询时,WITH查询中的表并不会被锁定
  • 如果想要锁定WITH查询内的表行,需要在WITH查询内指定FOR UPDATE或者FOR SHARE关键字

锁的查看

我们经常需要查看一个事务产生了哪些锁,哪个事务被哪个事务阻塞了,若执行一条SQL语句时阻塞住了,需要查询为什么阻塞,是谁阻塞住的,这些信息可以通过查询系统视图“pg_locks”来得到。pg_locks视图中各列的描述如下:

列名称列类型引用描述
locktypetext被锁定的对象类型:relation、extend、page、tuple、transactionid、virtualxid、object、userlock、advisory
databaseoidpg_database.oid锁定对象的数据库OID,如果对象是一个共享对象,不属于任何数据库,此值为“0”,如果对象是“transaction ID”,此值为空
relationoidpg_class.oid如果对象不是表或只是表的一部分,则此值为“NULL”,否则此值是表的OID
pageinteger表中的页号,如果对象不是表行(tuple)或表页(relation page),则此值为“NULL”
tuplesmallint页内的行号(tuple)
virtualxidtext虚拟事务id
transactionidxid事务id
classidoidpg_class.oid包含该对象系统目录的id
objidoidany OID column对象在系统目录的oid
objsubidsmallint如果对象是表列(table column),此列的值为列号,这时classid和objid指向表
virtualtransactiontext持有或等待这把锁的虚拟事务id
pidinteger持有或等待这把锁的服务进程的PID,如果此锁是被一个两阶段提交的事务持有,则此值为NULL
modetext锁的模式名称,如“ACCESS SHARE”“SHARE”“EXCLUSIVE”等锁模式
grantedboolean如果锁已被持有,此值为True,如果等待获得此锁,则此值为False

上述中,描述事务id的字段有三个:

  • virtualxid
  • transactionid
  • virtualtransaction
  1. transactionid代表事务id,简写为“xid”
  2. virtualxid代表虚拟事务id,简写为“vxid”
  3. 每产生一个事务id,都会在pg_clog下的commit log文件中占用2bit
  4. 最早pg中本没有虚拟事务id,但是后来发现,有一些事务根本没有产生任何实质的变更,如一个只读事务或一个空事务,若在这种情况下也分配一个事务id会造成浪费,于是提出了虚拟事务id的概念
  5. 对于这类只读事务,值分配一个虚拟事务id,而不是实际分配一个真实的事务id,这样就不需要在commit log中占用2bit的空间了

pg_locks这张视图的字段分为以下两部分:

  • virtualtransaction之前的字段(不包括virtualtransaction字段),我们称其为“第一部分”,用于描述锁定对象(Locked Object)信息
  • virtualtransaction之后的字段(包括virtualtransaction字段),我们称其为“第二部分”,用于描述持有锁或等待锁的session信息

了解上述概念后,可以容易理解virtualxid和virtualtransaction两个字段的意思:

  • virtualxid在第一部分字段中,表示锁对象是一个virtualxid
  • virtualtransaction表示持有锁或等待锁session的虚拟事务id

表锁实操

1.先开一个psql窗口,命令如下
image

第一个窗口,查询PID,并锁定一张表。

2.第二个窗口中查看数据库中的锁的情况
image
sql命令:

select locktype,relation::regclass as rel,virtualxid as vxid,transactionid as xid,virtualtransaction as vxid2,pid,mode,granted from pg_locks where pid = 12264;

通过上述图片可以看出:

  • 第一行显示的是事务在自己的“virtualxid”上加的ExclusiveLock锁,这是必定会加上的
  • 第二行才是我们实际在表上加的锁“AccessExclusiveLock”

3.新增一个窗口,显示地对表加锁
image

执行sql语句发现,该窗口的锁表语句会被阻塞住

4.查看两个进程的锁情况
image

  • 发现两个进程都对表加了锁
  • 进程12264中的granted字段为t,说明它获得了这把锁
  • 进程21052中的granted字段为f,说明该进程没有获得这把锁,从而被阻塞

行锁实操

1.第一个窗口执行如下操作(在加表锁的基础上加行锁)
image

2.第二个窗口中查看数据库中的锁的情况
image

行锁不仅会在表上加意向锁,也会在相应的主键上加意向锁。其中“jxx_test_pkey”就是表的主键。

3.另一个窗口加行锁
image
该窗口阻塞

4.第二个窗口中查看数据库中的锁的情况
image

xid为739的锁被京城12264持有了,所以21052的进程获取锁标识为False

pg_locks并不能显示出每个行锁的信息,因为行锁信息并不会被记录到共享内存中。如果记录到内存,意味着对表做全表更新时,表有多少行就需要在内存中记录多少条行锁信息,那么内存会吃不消,所以postgreSQL设计成不在内存中记录行锁信息。


思考:如何获取进程是在哪一行上被阻塞的?

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