锁相关参数及视图详解

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:

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:

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

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

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

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

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;

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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