在 PostgreSQL 中 DROPping 时避免对引用表的独占访问锁

Question

为什么删除 PostgreSQL 中的表需要对任何引用的表使用ACCESS EXCLUSIVE锁？ 如何将其减少为ACCESS SHARED锁定或根本不锁定？ 即有没有办法在不锁定引用表的情况下删除关系？

我在文档中找不到任何关于需要哪些锁的提及，但是除非我在并发操作期间删除多个表时以正确的顺序明确获取锁，否则我可以看到死锁在日志中等待 AccessExclusiveLock，并获取此限制当表被删除时，对常用表的锁定会导致其他进程的暂时延迟。

澄清，

CREATE TABLE base (
    id SERIAL,
    PRIMARY KEY (id)
);
CREATE TABLE main (
    id SERIAL,
    base_id INT,
    PRIMARY KEY (id),
    CONSTRAINT fk_main_base (base_id)
        REFERENCES base (id)
        ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE
);
DROP TABLE main; -- why does this need to lock base?

Answer 1

对于任何使用谷歌搜索并试图了解为什么他们的删除表（或删除外键或添加外键）长时间卡住的人：

PostgreSQL （我查看了 9.4 到 13 版）外键约束实际上是使用外键两端的触发器来实现的。

如果您有一个公司表（id 作为主键）和一个 bank_account 表（id​​ 作为主键，company_id 作为指向 company.id 的外键），那么实际上在 bank_account 表上有 2 个触发器，在公司上也有 2 个触发器桌子。

表名	定时	触发器名称	函数名
银行账户	更新后	RI_ConstraintTrigger_c_1515961	RI_FKey_check_upd
银行账户	插入后	RI_ConstraintTrigger_c_1515960	RI_FKey_check_ins
公司	更新后	RI_ConstraintTrigger_a_1515959	RI_FKey_noaction_upd
公司	删除后	RI_ConstraintTrigger_a_1515958	RI_FKey_noaction_del

这些触发器的初始创建（在创建前键时）需要在这些表上使用 SHARE ROW EXCLUSIVE 锁（它曾经是 9.4 版及更早版本中的 ACCESS EXCLUSIVE 锁）。 此锁与“数据读取锁”不冲突，但会与所有其他锁冲突，例如对公司表的简单 INSERT/UPDATE/DELETE。

删除这些触发器（删除外键或整个表时）需要在这些表上使用 ACCESS EXCLUSIVE 锁。 此锁与其他所有锁冲突！

所以想象一个场景，你有一个事务 A 运行，它首先从公司表中执行一个简单的 SELECT（导致它持有公司表的 ACCESS SHARE 锁，直到事务被提交或回滚），现在正在做一些其他的工作3分钟。 您尝试删除事务 B 中的 bank_account 表。这需要 ACCESS EXCLUSIVE 锁，这需要等到 ACCESS SHARE 锁先被释放。 除此之外，所有其他想要访问公司表的事务（只是 SELECT，或者可能是 INSERT/UPDATE/DELETE），将排队等待 ACCESS EXCLUSIVE 锁，它正在等待 ACCESS SHARE 锁。

长时间运行的事务和 DDL 更改需要精细处理。

Answer 2

        -- SESSION#1
DROP SCHEMA tmp CASCADE;
CREATE SCHEMA tmp ;
SET search_path=tmp;

BEGIN;
CREATE TABLE base (
    id SERIAL
    , dummy INTEGER
    , PRIMARY KEY (id)
);
CREATE TABLE main (
    id SERIAL
    , base_id INTEGER
    , PRIMARY KEY (id)
    , CONSTRAINT fk_main_base FOREIGN KEY (base_id) REFERENCES base (id)
        -- comment the next line out ( plus maybe tghe previous one)
        ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE
);
        -- make some data ...
INSERT INTO base (dummy)
SELECT generate_series(1,10)
        ;

        -- make some FK references
INSERT INTO main(base_id)
SELECT id FROM base
WHERE random() < 0.5
        ;
COMMIT;

BEGIN;
DROP TABLE main; -- why does this need to lock base?

SELECT pg_backend_pid();

        -- allow other session to check the locks
        -- and attempt an update to "base"
SELECT pg_sleep(20);

        -- On rollback the other session will fail.
        -- On commit the other session will succeed.
        -- In both cases the other session must wait for us to complete.
-- ROLLBACK;
COMMIT;

---

        -- SESSION#2
        -- (Start this after session#1 from a different terminal)
SET search_path = tmp, pg_catalog;

PREPARE peeklock(text) AS
SELECT dat.datname
        , rel.relname as relrelname
        , cat.relname as catrelname
        , lck.locktype
        -- , lck.database, lck.relation
        , lck.page, lck.tuple
        -- , lck.virtualxid, lck.transactionid 
        -- , lck.classid
        , lck.objid, lck.objsubid
        -- , lck.virtualtransaction 
        , lck.pid, lck.mode, lck.granted, lck.fastpath

FROM pg_locks lck
LEFT JOIN pg_database dat ON dat.oid = lck.database
LEFT JOIN pg_class rel ON rel.oid = lck.relation
LEFT JOIN pg_class cat ON cat.oid = lck.classid
WHERE EXISTS(
        SELECT * FROM pg_locks l
        JOIN pg_class c ON c.oid = l.relation AND c.relname = $1
        WHERE l.pid =lck.pid
        )
        ;

EXECUTE peeklock( 'base' );
BEGIN;
        -- attempt to perfom some DDL
ALTER TABLE base ALTER COLUMN id TYPE BIGINT;

        -- attempt to perfom some DML
UPDATE base SET id = id+100;

COMMIT;

EXECUTE peeklock( 'base' );

\d base
SELECT * FROM base;

Answer 3

我想 DDL 只为了简单起见锁定它接触的所有东西——无论如何，你不应该在正常操作期间运行涉及非临时表的 DDL。

---

为了避免死锁，您可以使用咨询锁：

start transaction;
select pg_advisory_xact_lock(0);
drop table main;
commit;

这将确保只有一个客户端同时运行涉及引用表的 DDL，因此获取其他锁的顺序无关紧要。

---

您可以通过先删除外键来避免长时间锁定表：

start transaction;
select pg_advisory_xact_lock(0);
alter table main drop constraint fk_main_base;
commit;
start transaction;
drop table main;
commit;

这仍然需要以独占方式锁定base ，但时间要短得多。