Sperrenausweitung (Datenbankmodul)

Die Sperrenausweitung ist der Vorgang, bei dem viele differenzierte Sperren zu einer kleineren Anzahl von groben Sperren konvertiert werden, wodurch zwar der Aufwand des Systems reduziert, aber gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit von Parallelitätskonflikten erhöht wird.

Wenn SQL Server Database Engine (Datenbankmodul)-Sperren auf niedriger Ebene eingerichtet werden, werden auch beabsichtigte Sperren für die Objekte eingerichtet, die diese Objekte der niedrigen Ebene enthalten:

• Beim Sperren von Zeilen oder Indexschlüsselbereichen richtet Database Engine (Datenbankmodul) eine beabsichtigte Sperre für die Seiten ein, die diese Zeilen oder Schlüssel enthalten.

• Beim Sperren von Seiten richtet Database Engine (Datenbankmodul) eine beabsichtigte Sperre für die Objekte der höheren Ebene ein, die diese Seiten enthalten. Zusätzlich zur beabsichtigten Sperre für das Objekt werden beabsichtigte Sperren für die folgenden Objekte angefordert:

  • Seiten auf Blattebene von nicht gruppierten Indizes

  • Datenseiten von gruppierten Indizes

  • Heap mit Datenseiten

Database Engine (Datenbankmodul) kann im Rahmen derselben Anweisung sowohl Zeilen- als auch Seitensperren bewirken, um die Anzahl der Sperren zu minimieren und um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass eine Sperrenausweitung erforderlich wird. So könnte z. B. Database Engine (Datenbankmodul) Seitensperren für einen nicht gruppierten Index (sofern ausreichend viele zusammenhängende Schlüssel im Indexknoten ausgewählt sind, um der Abfrage zu entsprechen) und Zeilensperren für die Daten einrichten.

Zum Ausweiten von Sperren versucht Database Engine (Datenbankmodul), die beabsichtigte Sperre für die Tabelle in eine entsprechende vollständige Sperre zu ändern, wodurch eine beabsichtigte exklusive Sperre (IX) zu einer exklusiven Sperre (X) bzw. eine beabsichtigte freigegebene Sperre (IS) zu einer freigegebenen Sperre (S) wird. Wenn der Versuch der Sperrenausweitung erfolgreich ist und die vollständige Tabellensperre eingerichtet wird, werden alle durch die Transaktion für den Heap bzw. den Index gehaltenen Sperren des Typs Heap oder B-Baum, Seite (PAGE) oder Zeilenebene (RID) aufgehoben. Wenn die vollständige Sperre nicht erreicht wird, erfolgt keine Sperrenausweitung, und Database Engine (Datenbankmodul) richtet weiterhin Zeilen-, Schlüssel- oder Seitensperren ein.

Database Engine (Datenbankmodul) weitet keine Zeilen- oder Schlüsselbereichssperren zu Seitensperren aus, sondern weitet diese direkt zu Tabellensperren aus. In gleicher Weise werden Seitensperren immer zu Tabellensperren ausgeweitet. In SQL Server 2008 kann das Sperren von partitionierten Tabellen auf die HoBT-Ebene für die zugehörige Partition statt auf die Tabellensperre ausgeweitet werden. Eine Sperre auf HoBT-Ebene führt nicht notwendigerweise dazu, dass die ausgerichteten HoBTs für die Partition gesperrt werden.

Hinweis
Sperren auf HoBT-Ebene führen in der Regel zur Erhöhung der Parallelität, erhöhen jedoch auch die Möglichkeit von Deadlocks, wenn Transaktionen, die verschiedene Partitionen sperren, jeweils ihre exklusiven Sperren auf andere Partitionen ausweiten möchten. In seltenen Fällen wird mit der TABLE-Sperrgranularität eine bessere Leistung erzielt.

Wenn beim Versuch zur Sperrenausweitung ein Fehler erzeugt wird, weil von gleichzeitigen Transaktionen miteinander im Konflikt stehende Sperren gehalten werden, versucht Database Engine (Datenbankmodul) die Sperrenausweitung erneut für jeweils weitere 1.250 Sperren, die von der Transaktion eingerichtet werden.

Jedes Ausweitungsereignis wird primär auf der Ebene einer einzelnen Transact-SQL-Anweisung ausgeführt. Wenn das Ereignis startet, versucht Database Engine (Datenbankmodul) die Ausweitung aller Sperren, die von der aktuellen Transaktion in einer der Tabellen gehalten werden, auf die durch die aktive Anweisung verwiesen wird, vorausgesetzt, dass diese die Schwellenwertanforderungen für die Ausweitung erfüllt. Wenn das Ausweitungsereignis startet, bevor die Anweisung auf eine Tabelle zugegriffen hat, wird nicht versucht, die Sperren für diese Tabelle auszuweiten. Wenn die Sperrenausweitung erfolgreich ist, werden alle Sperren, die durch die Transaktion in einer früheren Anweisung eingerichtet wurden und zum Zeitpunkt des Ereignisstarts noch immer gehalten werden, ausgeweitet, wenn durch die aktuelle Anweisung auf die Tabelle verwiesen wird und die Tabelle in das Ausweitungsereignis eingeschlossen ist.

Angenommen, eine Sitzung führt z. B. die folgenden Operationen durch:

• Beginnt eine Transaktion.

• Aktualisiert TableA. Damit werden exklusive Zeilensperren in TableA eingerichtet, die so lange gehalten werden, bis die Transaktion abgeschlossen ist.

• Aktualisiert TableB. Damit werden exklusive Zeilensperren in TableB eingerichtet, die so lange gehalten werden, bis die Transaktion abgeschlossen ist.

• Führt eine SELECT-Anweisung aus, die TableA mit TableC verknüpft. Der Abfrageausführungsplan ruft die aus TableA abzurufenden Zeilen auf, bevor die Zeilen aus TableC abgerufen werden.

• Die SELECT-Anweisung löst die Sperrenausweitung aus, während sie die Zeilen aus TableA abruft und bevor sie auf TableC zugegriffen hat.

Bei erfolgreicher Sperrenausweitung werden nur die von der Sitzung für TableA gehaltenen Sperren ausgeweitet. Das schließt sowohl die freigegebenen Sperren aus der SELECT-Anweisung als auch die exklusiven Sperren aus der vorherigen UPDATE-Anweisung ein. Während bei der Beurteilung, ob die Sperrenausweitung erfolgen soll, nur die Sperren berücksichtigt werden, die die Sitzung in TableA für die SELECT-Anweisung eingerichtet hat, werden bei erfolgreicher Ausweitung alle von der Sitzung in TableA gehaltenen Sperren zu einer exklusiven Sperre für die Tabelle ausgeweitet, und alle anderen Sperren mit geringerer Granularität, einschließlich beabsichtigter Sperren, für TableA werden aufgehoben.

Es wird nicht versucht, die Sperren für TableB auszuweiten, weil es in der SELECT-Anweisung keinen aktiven Verweis auf TableB gibt. Desgleichen wird nicht versucht, die Sperren für TableC auszuweiten, weil zum Zeitpunkt der Ausweitung noch kein Zugriff auf die Tabelle erfolgt war.