Replication的犄角旮旯（三）聊聊@bitmap

《Replication的犄角旮旯》系列导读

Replication的犄角旮旯（一）--变更订阅端表名的应用场景

Replication的犄角旮旯（二）--寻找订阅端丢失的记录

Replication的犄角旮旯（三）--聊聊@bitmap

Replication的犄角旮旯（四）--关于事务复制的监控

Replication的犄角旮旯（五）--关于复制identity列

Replication的犄角旮旯（六）-- 一个DDL引发的血案(上)（如何近似估算DDL操作进度）

Replication的犄角旮旯（七）-- 一个DDL引发的血案(下)（聊聊logreader的延迟）

Replication的犄角旮旯（八）-- 订阅与发布异构的问题

Replication的犄角旮旯（九）-- sp_setsubscriptionxactseqno，赋予订阅活力的工具

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关于replication中的bitmap，貌似介绍的文档不多；本文将从对此参数做一初步的简析，并介绍如何利用这个参数处理一些特定环境下的问题；

再次强调，本方法虽多次经受验证无误，但多次被MS supporter们建议不要尝试使用此方法，还望各位DBA三思！

先来看看@bitmap在哪里出现

　　我们先创建一个表的复制订阅，表结构如下

USE [test_aaa]
GO

/****** Object:  Table [dbo].[test_b]    Script Date: 2014/1/23 16:12:28 ******/
SET ANSI_NULLS ON
GO

SET QUOTED_IDENTIFIER ON
GO

SET ANSI_PADDING ON
GO

CREATE TABLE [dbo].[test_b](
    [id1] [int] NOT NULL,
    [id2] [int] NOT NULL,
    [id3] [int] NOT NULL,
    [id4] [int] NOT NULL,
    [name] [varchar](10) NULL,
    [remark1] [varchar](100) NULL,
    [remark2] [varchar](100) NULL,
    [remark3] [varchar](100) NULL,
    [remark4] [varchar](100) NULL,
 CONSTRAINT [pk_id1_id2_id3_id4] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [id1] ASC,
    [id2] ASC,
    [id3] ASC,
    [id4] ASC
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]

GO

SET ANSI_PADDING OFF
GO

　　到订阅库的存储过程中，找到sp_MSupd_dbotest_b，生成脚本

USE [test_byxl1]
GO
/****** Object:  StoredProcedure [dbo].[sp_MSupd_dbotest_b]    Script Date: 2014/1/23 14:28:46 ******/
SET ANSI_NULLS ON
GO
SET QUOTED_IDENTIFIER ON
GO
ALTER procedure [dbo].[sp_MSupd_dbotest_b]     
    @c1 int = NULL,     
    @c2 int = NULL,     
    @c3 int = NULL,     
    @c4 int = NULL,     
    @c5 varchar(10) = NULL,     
    @c6 varchar(100) = NULL,     
    @c7 varchar(100) = NULL,     
    @c8 varchar(100) = NULL,     
    @c9 varchar(100) = NULL,     
    @pkc1 int = NULL,     
    @pkc2 int = NULL,     
    @pkc3 int = NULL,     
    @pkc4 int = NULL,     
    @bitmap binary(2)
as
begin   
    if (substring(@bitmap,1,1) & 1 = 1) or
       (substring(@bitmap,1,1) & 2 = 2) or
       (substring(@bitmap,1,1) & 4 = 4) or
       (substring(@bitmap,1,1) & 8 = 8)
    begin  
        update [dbo].[test_b] 
        set  [id1] = case substring(@bitmap,1,1) & 1 when 1 then @c1 else [id1] end,
             [id2] = case substring(@bitmap,1,1) & 2 when 2 then @c2 else [id2] end,     
             [id3] = case substring(@bitmap,1,1) & 4 when 4 then @c3 else [id3] end,     
             [id4] = case substring(@bitmap,1,1) & 8 when 8 then @c4 else [id4] end,     
             [name] = case substring(@bitmap,1,1) & 16 when 16 then @c5 else [name] end,
             [remark1] = case substring(@bitmap,1,1) & 32 when 32 then @c6 else [remark1] end,     
             [remark2] = case substring(@bitmap,1,1) & 64 when 64 then @c7 else [remark2] end,     
             [remark3] = case substring(@bitmap,1,1) & 128 when 128 then @c8 else [remark3] end,     
             [remark4] = case substring(@bitmap,2,1) & 1 when 1 then @c9 else [remark4] end
        where [id1] = @pkc1   and [id2] = @pkc2   and [id3] = @pkc3   and [id4] = @pkc4 
        if @@rowcount = 0
            if @@microsoftversion>0x07320000
                exec sp_MSreplraiserror 20598 
    end   
    else
    begin  
        update [dbo].[test_b] 
        set [name] = case substring(@bitmap,1,1) & 16 when 16 then @c5 else [name] end,     
            [remark1] = case substring(@bitmap,1,1) & 32 when 32 then @c6 else [remark1] end,     
            [remark2] = case substring(@bitmap,1,1) & 64 when 64 then @c7 else [remark2] end,     
            [remark3] = case substring(@bitmap,1,1) & 128 when 128 then @c8 else [remark3] end,     
            [remark4] = case substring(@bitmap,2,1) & 1 when 1 then @c9 else [remark4] end
        where [id1] = @pkc1   and [id2] = @pkc2   and [id3] = @pkc3   and [id4] = @pkc4 
        if @@rowcount = 0
            if @@microsoftversion>0x07320000
                exec sp_MSreplraiserror 20598 
    end  
end   

　　看到这么多@bitmap，是不是有种升仙的感觉？

　　@bitmap 是binary类型，即二进制串；简单来说，它是用来表示所操作的字段位置的参数，通过@bitmap，分发代理从distribution.dbo.msrepl_commands中读取命令时（update操作），才会知道哪些列进行了更新；

　　我们先来解析一下这个存储过程；

1、根据表结构的code，我们知道这个表共有9个字段，其中id1~id4被定义为联合主键；

     由于binary(1)表示1个字节（8位的2进制），因此我们表示9个字段的@bitmap就只能用binary(2)来容纳了；

　　其次，有的童鞋说，他们看到的update存储过程只有一个程序段，而我的例子中有两部分（29行~44行、46行~57行）。这个是由于存在联合主键造成的；即当被订阅的表中含有联合主键（2个或以上的字段一同作为主键）的时候才会出现两段代码，前者是更新主键列，后者则是更新非主键列；

2、根据更新列的位置不同，@bitmap中的对应的值也不同；

　  substring(@bitmap,1,1) & 1 = 1 表示第一列有更新；

  　substring(@bitmap,1,1) & 2 = 2 表示第二列有更新；

　  substring(@bitmap,1,1) & 4 = 4 表示第三列有更新；

     以此类推

　  substring(@bitmap,1,1) & 128 = 128 表示第八列有更新；

     那第九位呢？  =256么？  由于1个字节只有8位，而128=2^7，当第九位出现时就要进位了

　  substring(@bitmap,2,1) & 1 = 1

     怎么样，不难理解吧？

定义4个字段的联合主键只是为了举例说明的时候方便一些，实际的生产环境中可能不太经常能遇到；

再来看一下@bitmap在哪里可以获取到呢？我先更新一条记录，更新之前先关闭相应的分发代理（此处不需要分发命令应用到订阅端）

我们去distribution里看看具体的分发命令（具体做法请见《Replication的犄角旮旯（二）--寻找订阅端丢失的记录》）

从命令中我们可以看出，更新的列位置为第5(name)、7(remark2)、8(remark3)列，按照二进制的表示方法为(注意反取，即←表示第1至第9位)

0 1101 0000

由于第九位没有更新，因此为0，所以bitmap就是 1101 0000，换成十六进制就是0xD0，由于bitmap超出1个字节，因此后面再补0，就是我们看到的0xd000了

可能看到这里，有些童鞋会说，这太麻烦了，遇到一个很宽的表，光数逗号就数死了……尽管我们明白逗号是为了分割字段的，但系统为什么会这样生成呢，这个问题可以参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms152489%28v=sql.120%29.aspx

这个和article的属性，调用订阅端存储过程方式有关（SCALL），这个不是本文的重点，在此不做赘述；

根据上面的算法，我们就可以知道，当我们要更新一个表时，可以根据更新列的位置，推算出实际的bitmap值，但这又有什么用呢？

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应用场景：一个表（还是说商品表吧，比较典型），保存商品信息、简介等内容，都是varchar(max)或text类型；商家在促销活动前通常会大批量的更新这些内容（比如加个促销活动介绍等等），更新大字段是复制环境中最头疼的问题；

由于一条复制命令有长度限制（1K左右），如果一条更新记录中的更新内容过大，就会被拆分成多条命令写到msrepl_commands中（我曾经碰到过1条记录的更新操作被拆成100个复制命令），如果高峰时期有用户大量的进行这种操作，那作为DBA就可以升级为“张三疯”了；

这时候我们就可以根据具体的update命令（一般除了更新必要的字段外，还会捎带更新updatetime这样的时间戳，具体就去找研发兄弟们要吧），计算出相应的bitmap，然后在相应的存储过程中加个判断，屏蔽掉这样的操作；

具体操作就是，在sp_MSupd_dbotest_b这里的第24、25行之间加上

if @bitmap=0xd000

return;

再打开分发代理，这样就屏蔽了@bitmap=0xd000的全部操作；

按照前面的操作，并没有进行下面的更新

而我在此之后又从发布服务器insert了一条主键为2,2,2,2的记录，以证明该操作在update之后已经传到了订阅端，而update被屏蔽了；

需要注意的是，由于按位操作是绝对严格，对于只更新column1和同时更新column1、column2将产生不同的bitmap，操作时一定要谨慎；