淺談MS-SQL鎖機制

1、鎖的概述 一. 為什么要引入鎖 多個用戶同時對數(shù)據(jù)庫的并發(fā)操作時會帶來以下數(shù)據(jù)不一致的問題: 丟失更新A,B兩個用戶讀同一數(shù)據(jù)并進行修改,其中一個用戶的修改結(jié)果破壞了另一個修改的結(jié)果,比如訂票系統(tǒng) 臟讀A用戶修改了數(shù)據(jù),隨后B用戶又讀出該數(shù)據(jù),但A用戶因為某些原因取消了對數(shù)據(jù)的修改,數(shù)據(jù)恢復(fù)原值,此時B得到的數(shù)據(jù)就與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生了不一致 不可重復(fù)讀A用戶讀取數(shù)據(jù),隨后B用戶讀出該數(shù)據(jù)并修改,此時A用戶再讀取數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)前后兩次的值不一致 并發(fā)控制的主要方法是封鎖,鎖就是在一段時間內(nèi)禁止用戶做某些操作以避免產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致&

2、#160;二 鎖的分類 鎖的類別有兩種分法： 1. 從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的角度來看：分為獨占鎖（即排它鎖），共享鎖和更新鎖 MS-SQL Server 使用以下資源鎖模式。 鎖模式 描述 共享 (S) 用于不更改或不更新數(shù)據(jù)的操作（只讀操作），如 SELECT 語句。 更新 (U) 用于可更新的資源中。防止當多個會話在讀取、鎖定以及隨后可能進行的資源更新時發(fā)生常見形式的死鎖。 排它 (X) 用于數(shù)據(jù)修改操

3、作，例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE。確保不會同時同一資源進行多重更新。 意向鎖 用于建立鎖的層次結(jié)構(gòu)。意向鎖的類型為：意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及與意向排它共享 (SIX)。 架構(gòu)鎖 在執(zhí)行依賴于表架構(gòu)的操作時使用。架構(gòu)鎖的類型為：架構(gòu)修改 (Sch-M) 和架構(gòu)穩(wěn)定性 (Sch-S)。 大容量更新 (BU) 向表中大容量復(fù)制數(shù)據(jù)并指定了 TABLOCK 提示時使用。&#

4、160;共享鎖共享 (S) 鎖允許并發(fā)事務(wù)讀取 (SELECT) 一個資源。資源上存在共享 (S) 鎖時，任何其它事務(wù)都不能修改數(shù)據(jù)。一旦已經(jīng)讀取數(shù)據(jù)，便立即釋放資源上的共享 (S) 鎖，除非將事務(wù)隔離級別設(shè)置為可重復(fù)讀或更高級別，或者在事務(wù)生存周期內(nèi)用鎖定提示保留共享 (S) 鎖。 更新鎖更新 (U) 鎖可以防止通常形式的死鎖。一般更新模式由一個事務(wù)組成，此事務(wù)讀取記錄，獲取資源（頁或行）的共享 (S) 鎖，然后修改行，此操作要求鎖轉(zhuǎn)換為排它&

5、#160;(X) 鎖。如果兩個事務(wù)獲得了資源上的共享模式鎖，然后試圖同時更新數(shù)據(jù)，則一個事務(wù)嘗試將鎖轉(zhuǎn)換為排它 (X) 鎖。共享模式到排它鎖的轉(zhuǎn)換必須等待一段時間，因為一個事務(wù)的排它鎖與其它事務(wù)的共享模式鎖不兼容；發(fā)生鎖等待。第二個事務(wù)試圖獲取排它 (X) 鎖以進行更新。由于兩個事務(wù)都要轉(zhuǎn)換為排它 (X) 鎖，并且每個事務(wù)都等待另一個事務(wù)釋放共享模式鎖，因此發(fā)生死鎖。 若要避免這種潛在的死鎖問題，請使用更新 (U) 鎖。一次只有一個事務(wù)可以獲得資源的更新 (U) 鎖。如果事務(wù)

6、修改資源，則更新 (U) 鎖轉(zhuǎn)換為排它 (X) 鎖。否則，鎖轉(zhuǎn)換為共享鎖。 排它鎖排它 (X) 鎖可以防止并發(fā)事務(wù)對資源進行訪問。其它事務(wù)不能讀取或修改排它 (X) 鎖鎖定的數(shù)據(jù)。 意向鎖意向鎖表示 SQL Server 需要在層次結(jié)構(gòu)中的某些底層資源上獲取共享 (S) 鎖或排它 (X) 鎖。例如，放置在表級的共享意向鎖表示事務(wù)打算在表中的頁或行上放置共享 (S) 鎖。在表級設(shè)置意向鎖可防止另一個事務(wù)隨后在

7、包含那一頁的表上獲取排它 (X) 鎖。意向鎖可以提高性能，因為 SQL Server 僅在表級檢查意向鎖來確定事務(wù)是否可以安全地獲取該表上的鎖。而無須檢查表中的每行或每頁上的鎖以確定事務(wù)是否可以鎖定整個表。 意向鎖包括意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及與意向排它共享 (SIX)。 鎖模式 描述 意向共享 (IS) 通過在各資源上放置 S 鎖，表明事務(wù)的意向是讀取層次結(jié)構(gòu)中的部分（而不是全部）底層資源。 意向

8、排它 (IX) 通過在各資源上放置 X 鎖，表明事務(wù)的意向是修改層次結(jié)構(gòu)中的部分（而不是全部）底層資源。IX 是 IS 的超集。 與意向排它共享 (SIX) 通過在各資源上放置 IX 鎖，表明事務(wù)的意向是讀取層次結(jié)構(gòu)中的全部底層資源并修改部分（而不是全部）底層資源。允許頂層資源上的并發(fā) IS 鎖。例如，表的 SIX 鎖在表上放置一個 SIX 鎖（允許并發(fā) IS 鎖），在當前所修改頁上放置 

9、;IX 鎖（在已修改行上放置 X 鎖）。雖然每個資源在一段時間內(nèi)只能有一個 SIX 鎖，以防止其它事務(wù)對資源進行更新，但是其它事務(wù)可以通過獲取表級的 IS 鎖來讀取層次結(jié)構(gòu)中的底層資源。 獨占鎖：只允許進行鎖定操作的程序使用，其他任何對他的操作均不會被接受。執(zhí)行數(shù)據(jù)更新命令時，SQL Server會自動使用獨占鎖。當對象上有其他鎖存在時，無法對其加獨占鎖。共享鎖：共享鎖鎖定的資源可以被其他用戶讀取，但其他用戶無法修改它，在執(zhí)行Select時，SQL Server會對對象加共享鎖。更新鎖：當SQL

10、 Server準備更新數(shù)據(jù)時，它首先對數(shù)據(jù)對象作更新鎖鎖定，這樣數(shù)據(jù)將不能被修改，但可以讀取。等到SQL Server確定要進行更新數(shù)據(jù)操作時，他會自動將更新鎖換為獨占鎖，當對象上有其他鎖存在時，無法對其加更新鎖。 2. 從程序員的角度看：分為樂觀鎖和悲觀鎖。樂觀鎖：完全依靠數(shù)據(jù)庫來管理鎖的工作。悲觀鎖：程序員自己管理數(shù)據(jù)或?qū)ο笊系逆i處理。 MS-SQLSERVER 使用鎖在多個同時在數(shù)據(jù)庫內(nèi)執(zhí)行修改的用戶間實現(xiàn)悲觀并發(fā)控制 三 鎖的粒度鎖粒度是被封鎖目標的大小,封鎖粒度小則并發(fā)性高,但開銷大,封鎖粒度大則并發(fā)性低

11、但開銷小 SQL Server支持的鎖粒度可以分為為行、頁、鍵、鍵范圍、索引、表或數(shù)據(jù)庫獲取鎖 資源 描述 RID 行標識符。用于單獨鎖定表中的一行。 鍵 索引中的行鎖。用于保護可串行事務(wù)中的鍵范圍。 頁 8 千字節(jié) (KB) 的數(shù)據(jù)頁或索引頁。 擴展盤區(qū) 相鄰的八個數(shù)據(jù)頁或索引頁構(gòu)成的一組。 表 包括所有數(shù)據(jù)和索引在內(nèi)的整個表。 DB 數(shù)據(jù)庫。 四 鎖定時間的長短 鎖保持的時

12、間長度為保護所請求級別上的資源所需的時間長度。 用于保護讀取操作的共享鎖的保持時間取決于事務(wù)隔離級別。采用 READ COMMITTED 的默認事務(wù)隔離級別時，只在讀取頁的期間內(nèi)控制共享鎖。在掃描中，直到在掃描內(nèi)的下一頁上獲取鎖時才釋放鎖。如果指定 HOLDLOCK 提示或者將事務(wù)隔離級別設(shè)置為 REPEATABLE READ 或 SERIALIZABLE，則直到事務(wù)結(jié)束才釋放鎖。 根據(jù)為游標設(shè)置的并發(fā)選項，游標可以獲取共享模式的滾動鎖以保護提取。當需要滾動鎖時，直到下一次提取或關(guān)閉游

13、標（以先發(fā)生者為準）時才釋放滾動鎖。但是，如果指定 HOLDLOCK，則直到事務(wù)結(jié)束才釋放滾動鎖。 用于保護更新的排它鎖將直到事務(wù)結(jié)束才釋放。 如果一個連接試圖獲取一個鎖，而該鎖與另一個連接所控制的鎖沖突，則試圖獲取鎖的連接將一直阻塞到： 將沖突鎖釋放而且連接獲取了所請求的鎖。 連接的超時間隔已到期。默認情況下沒有超時間隔，但是一些應(yīng)用程序設(shè)置超時間隔以防止無限期等待 五 SQL Server 中鎖的自定義 1 處理死鎖和設(shè)置死鎖優(yōu)先級 死鎖就是多個用戶申請不同封鎖,由于申請

14、者均擁有一部分封鎖權(quán)而又等待其他用戶擁有的部分封鎖而引起的無休止的等待 可以使用SET DEADLOCK_PRIORITY控制在發(fā)生死鎖情況時會話的反應(yīng)方式。如果兩個進程都鎖定數(shù)據(jù)，并且直到其它進程釋放自己的鎖時，每個進程才能釋放自己的鎖，即發(fā)生死鎖情況。 2 處理超時和設(shè)置鎖超時持續(xù)時間。 LOCK_TIMEOUT 返回當前會話的當前鎖超時設(shè)置，單位為毫秒 SET LOCK_TIMEOUT 設(shè)置允許應(yīng)用程序設(shè)置語句等待阻塞資源的最長時間。當語句等待的時間大于 LOCK_TIMEOUT 

15、;設(shè)置時，系統(tǒng)將自動取消阻塞的語句，并給應(yīng)用程序返回"已超過了鎖請求超時時段"的 1222 號錯誤信息 示例 下例將鎖超時期限設(shè)置為 1,800 毫秒。SET LOCK_TIMEOUT 1800 3) 設(shè)置事務(wù)隔離級別。 4 ) 對 SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE 語句使用表級鎖定提示。 5) 配置索引的鎖定粒度可以使用 sp_indexoption

16、 系統(tǒng)存儲過程來設(shè)置用于索引的鎖定粒度 六 查看鎖的信息 1 執(zhí)行 EXEC SP_LOCK 報告有關(guān)鎖的信息2 查詢分析器中按Ctrl+2可以看到鎖的信息 七 使用注意事項 如何避免死鎖1 使用事務(wù)時，盡量縮短事務(wù)的邏輯處理過程，及早提交或回滾事務(wù)；2 設(shè)置死鎖超時參數(shù)為合理范圍，如：3分鐘-10分種；超過時間，自動放棄本次操作，避免進程懸掛；3 優(yōu)化程序，檢查并避免死鎖現(xiàn)象出現(xiàn)；4 .對所有的腳本和SP都要仔細測試，在正是版本之前。

17、5 所有的SP都要有錯誤處理（通過error）6 一般不要修改SQL SERVER事務(wù)的默認級別。不推薦強行加鎖 解決問題 如何對行 表 數(shù)據(jù)庫加鎖 八 幾個有關(guān)鎖的問題 1 如何鎖一個表的某一行 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED SELECT * FROM table ROWLOCK WHERE

18、0;id = 1 2 鎖定數(shù)據(jù)庫的一個表 SELECT * FROM table WITH (HOLDLOCK) 加鎖語句：sybase:update 表 set col1=col1 where 1=0 MSSQL:select col1 from 表 (tablockx) where 1=0 oracle:LOCK TABLE 表

19、60;IN EXCLUSIVE MODE ；加鎖后其它人不可操作，直到加鎖用戶解鎖，用commit或rollback解鎖 幾個例子幫助大家加深印象設(shè)table1(A,B,C)A B Ca1 b1 c1a2 b2 c2a3 b3 c3 1）排它鎖新建兩個連接在第一個連接中執(zhí)行以下語句begin tranupdate table1set A='aa'where B='b2'waitfor 

20、delay '00:00:30' -等待30秒commit tran在第二個連接中執(zhí)行以下語句begin transelect * from table1where B='b2' commit tran 若同時執(zhí)行上述兩個語句，則select查詢必須等待update執(zhí)行完畢才能執(zhí)行即要等待30秒 2）共享鎖在第一個連接中執(zhí)行以下語句begin transelect * from table1 h

21、oldlock -holdlock人為加鎖where B='b2' waitfor delay '00:00:30' -等待30秒commit tran 在第二個連接中執(zhí)行以下語句begin transelect A,C from table1where B='b2' update table1set A='aa'where B='b2' 

22、;commit tran 若同時執(zhí)行上述兩個語句，則第二個連接中的select查詢可以執(zhí)行而update必須等待第一個事務(wù)釋放共享鎖轉(zhuǎn)為排它鎖后才能執(zhí)行 即要等待30秒 3）死鎖增設(shè)table2(D,E)D Ed1 e1d2 e2在第一個連接中執(zhí)行以下語句begin tranupdate table1set A='aa'where B='b2' waitfor delay '00:00:30'update&#

23、160;table2set D='d5'where E='e1' commit tran在第二個連接中執(zhí)行以下語句begin tranupdate table2set D='d5'where E='e1' waitfor delay '00:00:10'update table1set A='aa'where B='b2' commit tran 同時執(zhí)行，系統(tǒng)會檢測出死鎖，并中止進程&#