LWLock:lock_manager (LWLock:lockmanager) - Amazon Relational Database Service
支持的引擎版本上下文等待次数增加的可能原因操作

LWLock:lock_manager (LWLock:lockmanager)

当 RDS for PostgreSQL 引擎维护共享锁的内存区域以便在无法使用快速路径锁时分配、检查和取消分配锁时，会发生此事件。

支持的引擎版本

此等待事件信息与 RDS for PostgreSQL 版本 9.6 及更高版本相关。对于早于版本 13 的 RDS for PostgreSQL 发行版，此等待事件的名称为 LWLock:lock_manager。对于 RDS for PostgreSQL 版本 13 及更高版本，此等待事件的名称为 LWLock:lockmanager。

上下文

发布 SQL 语句时，RDS for PostgreSQL 会记录锁，以在并发操作期间保护数据库的结构、数据和完整性。引擎可以使用快速路径锁或不快的路径锁来实现这个目标。不快的路径锁定更昂贵，并且比快速路径锁定造成的开销更大。

快速路径锁定

为了减少频繁获取和释放但很少发生冲突的锁的开销，后端进程可以使用快速路径锁定。数据库对满足以下条件的锁定使用此机制：

  • 他们使用 DEFAULT 锁定方法。

  • 它们代表数据库关系的锁，而不是共享关系。

  • 它们是不太可能发生冲突的弱锁。

  • 引擎可以快速确认不可能存在发生冲突的锁。

在以下任一条件为真时，引擎无法使用快速路径锁定：

  • 锁不满足上述标准。

  • 没有更多的插槽可用于后端进程。

要优化查询以实现快速路径锁，可以使用以下查询。

SELECT count(*), pid, mode, fastpath
  FROM pg_locks
 WHERE fastpath IS NOT NULL
 GROUP BY 4,3,2
 ORDER BY pid, mode;
 count | pid  |      mode       | fastpath
-------+------+-----------------+----------
16 | 9185 | AccessShareLock | t
336 | 9185 | AccessShareLock | f
1 | 9185 | ExclusiveLock   | t

以下查询仅显示数据库中的总数。

SELECT count(*), mode, fastpath
  FROM pg_locks
 WHERE fastpath IS NOT NULL
 GROUP BY 3,2
 ORDER BY mode,1;
count |      mode       | fastpath
-------+-----------------+----------
16 | AccessShareLock | t
337 | AccessShareLock | f
1 | ExclusiveLock   | t
(3 rows)

有关快速路径锁定的更多信息，请参阅 PostgreSQL 锁管理器 README 中的快速路径和 PostgreSQL 文档中的 pg-locks。

锁管理器的扩缩问题示例

在此示例中，名为 purchases 的表存储五年的数据，按天进行分区。每个分区有两个索引。将发生以下一系列事件：

  1. 您查询了许多天的数据，这需要数据库读取许多分区。

  2. 数据库为每个分区创建一个锁条目。如果分区索引是优化程序访问路径的一部分，则数据库也会为它们创建一个锁条目。

  3. 当同一后端进程请求的锁条目数大于 16 时（这是 FP_LOCK_SLOTS_PER_BACKEND 的值），锁管理器会使用非快速路径锁定方法。

现代应用程序可能有数百个会话。如果并发会话在没有适当的分区修剪的情况下查询父级数据库，则数据库可能会创建数百甚至数千个非快速路径锁。通常，当此并发性高于 vCPU 的数量时，会出现 LWLock:lock_manager 等待事件。

注意

LWLock:lock_manager 等待事件与数据库架构中的分区或索引数量无关。相反，它与数据库必须控制的非快速路径锁的数量有关。

等待次数增加的可能原因

当 LWLock:lock_manager 等待事件发生率超出正常（可能表明性能问题）时，突增的最可能原因如下：

  • 并发活动会话正在运行不使用快速路径锁的查询。这些会话还超出了最大 vCPU。

  • 大量并发活动会话正在访问严重分区的表。每个分区都有多个索引。

  • 数据库正在经历连接风暴。预设情况下，当数据库缓慢时，某些应用程序和连接池软件会创建更多连接。这种做法使问题变得更糟。优化连接池软件，以免发生连接风暴。

  • 大量会话在不修剪分区的情况下查询父级表。

  • 数据定义语言 (DDL)、数据操作语言 (DML) 或维护命令专门锁定经常访问或修改的繁忙关系或元组。

操作

如果 CPU 等待事件发生，它不一定表示性能问题。仅当性能下降并且此等待事件主导了数据库负载时才响应此事件。

使用分区修剪

分区修剪是一种适用于声明性分区表的查询优化策略，它从表扫描中排除不需要的分区，从而提高性能。预设情况下，分区修剪处于开启状态。如果它已关闭，请按如下方式将其打开。

SET enable_partition_pruning = on;

查询可以在其 WHERE 子句包含用于分区的列时利用分区修建。有关更多信息，请参阅 PostgreSQL 文档中的分区修建。

删除不必要的索引

数据库可能包含未使用或很少使用的索引。如果是，请考虑删除它们。请执行以下任一操作：

  • 通过阅读 PostgreSQL wiki 中的未使用索引了解如何查找不必要的索引。

  • 运行 PG 收集器。此 SQL 脚本会收集数据库信息并将其显示在整合的 HTML 报告中。检查“未使用的索引”部分。有关更多信息，请参阅 AWS Labs GitHub 存储库中的 pg-collector。

优化查询以实现快速路径锁定

要了解您的查询是否使用快速路径锁定，请查询 pg_locks 表中的 fastpath 列。如果您的查询没有使用快速路径锁定，请尝试将每个查询的关系数减少到 16 个以下。

优化其他等待事件

如果 LWLock:lock_manager 排在主要等待列表中的第一个或第二个，请检查列表中是否也显示了以下等待事件：

  • Lock:Relation

  • Lock:transactionid

  • Lock:tuple

如果前面的事件显示在列表的前面，请考虑首先优化这些等待事件。这些事件可以是 LWLock:lock_manager 的驱动因素。

减少硬件瓶颈

您可能存在硬件瓶颈，例如 CPU 匮乏或 Amazon EBS 带宽的最大使用率。在这样的情况下，需考虑减少硬件瓶颈。请考虑以下操作：

  • 纵向扩展您的实例类。

  • 优化占用大量 CPU 和内存的查询。

  • 更改应用程序逻辑。

  • 将您的数据存档。

有关 CPU、内存和 EBS 网络带宽的更多信息，请参阅 Amazon RDS 实例类型。

使用连接池程序。

如果您的活动连接总数超过最大 vCPU，则需要 CPU 的操作系统进程超过实例类型所能支持的数量。在这种情况下，需考虑使用或优化连接池。有关您的实例类型 vCPU 数量的更多信息，请参阅 Amazon RDS 实例类型。

有关为连接池的更多信息，请参阅以下资源：

升级您的 RDS for PostgreSQL 版本

如果您当前的 RDS for PostgreSQL 版本低于 12，请升级到版本 12 或更高版本。PostgreSQL 版本 12 及更高版本具有改进的分区机制。有关版本 12 的更多信息，请参阅 PostgreSQL 12.0 发布说明。有关升级 RDS for PostgreSQL 的更多信息，请参阅升级 RDS for PostgreSQL 数据库引擎。