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SQL Server指定查询时使用的锁_sqlserver

sqlserver 搞代码 3年前 (2018-06-16) 107次浏览 已收录 0个评论

前言
     性能,如何最大限度的提高数据库的性能是每个DBA都需要面临的问题,在小量数据时运行如飞,而在大量数据时却慢如蜗牛,这样的事情你有没有碰到过呢?如何更好的提高数据库的并发访问性能呢?是的,“锁”,解决问题的关键所在。

 预备知识
  锁定模式,大部分内容摘抄自SQL Server 2000 联机丛书
  如果你已经熟悉了SQL Server的锁的类型,可以略过这一章

  Microsoft? SQL Server? 2000 具有多粒度锁定,允许一个事务锁定不同类型的资源。为了使锁定的成本减至最少,SQL Server 自动将资源锁定在适合任务的级别。锁定在较小的粒度(例如行)可以增加并发但需要较大的开销,因为如果锁定了许多行,则需要控制更多的锁。锁定在较大的粒度(例如表)就并发而言是相当昂贵的,因为锁定整个表限制了其它事务对表中任意部分进行访问,但要求的开销较低,因为需要维护的锁较少。

  SQL Server 可以锁定以下资源(按粒度增加的顺序列出)。
资源 描述
RID 行标识符。用于单独锁定表中的一行。

{post_permalink}SQL Server指定查询时使用的锁_sqlserver

KEY 索引中的行锁。用于保护可串行事务中的键范围。
PG 8 千字节 (KB) 的数据页或索引页。
EXT 相邻的八个数据页或索引页构成的一组。
TAB 包括所有数据和索引在内的整个表。
DB 数据库

  SQL Server 使用不同的锁模式锁定资源,这些锁模式确定了并发事务访问资源的方式。

  SQL Server 使用以下资源锁模式。
锁模式 描述
共享(S) 用于不更改或不更新数据的操作(只读操作),如 SELECT 语句。
更新(U) 用于可更新的资源中。防止当多个会话在读取、锁定以及随后可能进行的资源更新时发生常见形式的死锁。
排它(X) 用于数据修改操作,例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE。确保不会同时对同一资源进行多重更新。
意向 用于建立锁的层次结构。意向锁的类型为:意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及与意向排它共享 (SIX)。
架构 在执行依赖于表架构的操作时使用。架构锁的类型为:架构修改 (Sch-M) 和架构稳定性 (Sch-S)。
大容量更新(BU) 向表中大容量复制数据并指定了 TABLOCK 提示时使用。

  共享锁
  共享 (S) 锁允许并发事务读取 (SELECT) 一个资源。资源上存在共享 (S) 锁时,任何其它事务都不能修改数据。一旦已经读取数据,便立即释放资源上的共享 (S) 锁,除非将事务隔离级别设置为可重复读或更高级别,或者在事务生存周期内用锁定提示保留共享 (S) 锁。

  更新锁
  更新 (U) 锁可以防止通常形式的死锁。一般更新模式由一个事务组成,此事务读取记录,获取资源(页或行)的共享 (S) 锁,然后修改行,此操作要求锁转换为排它 (X) 锁。如果两个事务获得了资源上的共享模式锁,然后试图同时更新数据,则一个事务尝试将锁转换为排它 (X) 锁。共享模式到排它锁的转换必须等待一段时间,因为一个事务的排它锁与其它事务的共享模式锁不兼容;发生锁等待。第二个事务试图获取排它 (X) 锁以进行更新。由于两个事务都要转换为排它 (X) 锁,并且每个事务都等待另一个事务释放共享模式锁,因此发生死锁。
  若要避免这种潜在的死锁问题,请使用更新 (U) 锁。一次只有一个事务可以获得资源的更新 (U) 锁。如果事务修改资源,则更新 (U) 锁转换为排它 (X) 锁。否则,锁转换为共享锁。

  排它锁
  排它 (X) 锁可以防止并发事务对资源进行访问。其它事务不能读取或修改排它 (X) 锁锁定的数据。

  意向锁
  意向锁表示 SQL Server 需要在层次结构中的某些底层资源上获取共享 (S) 锁或排它 (X) 锁。例如,放置在表级的共享意向锁表示事务打算在表中的页或行上放置共享 (S) 锁。在表级设置意向锁可防止另一个事务随后在包含那一页的表上获取排它 (X) 锁。意向锁可以提高性能,因为 SQL Server 仅在表级检查意向锁来确定事务是否可以安全地获取该表上的锁。而无须检查表中的每行或每页上的锁以确定事务是否可以锁定整个表。
  意向锁包括意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及与意向排它共享 (SIX)。
锁模式 描述
意向共享 (IS) 通过在各资源上放置 S 锁,表明事务的意向是读取层次结构中的部分(而不是全部)底层资源。
意向排它 (IX) 通过在各资源上放置 X 锁,表明事务的意向是修改层次结构中的部分(而不是全部)底层资源。IX 是 IS 的超集。
与意向排它共享 (SIX) 通过在各资源上放置 IX 锁,表明事务的意向是读取层次结构中的全部底层资源并修改部分(而不是全部)底层资源。允许顶层资源上的并发 IS 锁。例如,表的 SIX 锁在表上放置一个 SIX 锁(允许并发 IS 锁),在当前所修改页上放置 IX 锁(在已修改行上放置 X 锁)。虽然每个资源在一段时间内只能有一个 SIX 锁,以防止其它事务对资源进行更新,但是其它事务可以通过获取表级的 IS 锁来读取层次结构中的底层资源。

  架构锁
  执行表的数据定义语言 (DDL) 操作(例如添加列或除去表)时使用架构修改 (Sch-M) 锁。
  当编译查询时,使用架构稳定性 (Sch-S) 锁。架构稳定性 (Sch-S) 锁不阻塞任何事务锁,包括排它 (X) 锁。因此在编译查询时,其它事务(包括在表上有排它 (X) 锁的事务)都能继续运行。但不能在表上执行 DDL 操作。

  大容量更新锁
  当将数据大容量复制到表,且指定了 TABLOCK 提示或者使用 sp_tableoption 设置了 table lock on bulk 表选项时,将使用大容量更新 (BU) 锁。大容量更新 (BU) 锁允许进程将数据并发地大容量复制到同一表,同时防止其它不进行大容量复制数据的进程访问该表。

 锁定提示
我们可以通过观察sp_lock的结果来查看当前的锁,不过呢,sp_lock返回的结果都是一堆ID,虽然我们可以通过object_name等函数来得到id所代表的意义,但是毕竟不方便。在Resource Kit里面有一个管理存储过程,叫sp_lock2,可以返回较详细的结果,请在参考资料中获得此代码。

一般的,我们在使用SQL语句的时候,SQL Server会根据SQL语句的类型,如SELECT, UPDATE等,和所使用的资源,来自动选择一个合适的锁模式和范围。

但是有些时候我们需要更精细的控制锁定行为,那么我们可以通过锁定提示来改变锁的行为。
锁定提示 描述
HOLDLOCK 将共享锁保留到事务完成,而不是在相应的表、行或数据页不再需要时就立即释放锁。HOLDLOCK 等同于 SERIALIZABLE。
NOLOCK 不要发出共享锁,并且不要提供排它锁。当此选项生效时,可能会读取未提交的事务或一组在读取中间回滚的页面。有可能发生脏读。仅应用于SELECT 语句。
PAGLOCK 在通常使用单个表锁的地方采用页锁。
READCOMMITTED 用与运行在提交读隔离级别的事务相同的锁语义执行扫描。默认情况下,SQL Server 2000 在此隔离级别上操作。
READPAST 跳过锁定行。此选项导致事务跳过由其它事务锁定的行(这些行平常会显示在结果集内),而不是阻塞该事务,使其等待其它事务释放在这些行上的锁。READPAST 锁提示仅适用于运行在提交读隔离级别的事务,并且只在行级锁之后读取。仅适用于 SELECT 语句。
READUNCOMMITTED 等同于 NOLOCK。
REPEATABLEREAD 用与运行在可重复读隔离级别的事务相同的锁语义执行扫描。
ROWLOCK 使用行级锁,而不使用粒度更粗的页级锁和表级锁。
SERIALIZABLE 用与运行在可串行读隔离级别的事务相同的锁语义执行扫描。等同于 HOLDLOCK。
TABLOCK 使用表锁代替粒度更细的行级锁或页级锁。在语句结束前,SQL Server 一直持有该锁。但是,如果同时指定 HOLDLOCK,那么在事务结束之前,锁将被一直持有。
TABLOCKX 使用表的排它锁。该锁可以防止其它事务读取或更新表,并在语句或事务结束前一直持有。
UPDLOCK 读取表时使用更新锁,而不使用共享锁,并将锁一直保留到语句或事务的结束。UPDLOCK 的优点是允许您读取数据(不阻塞其它事务)并在以后更新数据,同时确保自从上次读取数据后数据没有被更改。
XLOCK 使用排它锁并一直保持到由语句处理的所有数据上的事务结束时。可以使用 PAGLOCK 或 TABLOCK 指定该锁,这种情况下排它锁适用于适当级别的粒度。

  现在简单举例说明一下,我们在什么时候会使用这些锁定提示来提高性能。
  1) 指定表锁
  一般地,SQL Server是不大使用表排它锁的,尤其是对于比较大的表。因为维持一个大的表排它锁会严重影响系统的并发性能。
  但是呢,如果在没有并发操作的情况下,出现很多的PAGE LOCK和EXT LOCK也会在一定程度上影响性能,毕竟锁的管理还是需要一定的开销的。所以,在确认没有并发操作(或者并发操作优先级低)的情况下,我们可以使用TABLOCKX来指定使用表排他锁。
    UPDATE dbo.ShortMessage WITH (TABLOCKX)
    SET OtherPartyNumber = u.Username
    FROM dbo.UserList u
    WHERE u.UserID = dbo.ShortMessage.OtherPartyID

  2) 不使用锁
  一般地,在SELECT的时候,是会对资源发出一个共享锁的。可是在查询和更新都很频繁的时候,我们不希望因为互相等待锁资源而降低性能,而且我们不在乎读到的数据是不是最新的,不在乎脏读和未提交读的产生,我们可以指定SELECT不使用锁
  或者是,在大批更新或插入数据时,由于性子急的原因,我想要知道操作进行到什么程度了,而此时由于表排他锁的存在,使得我不能或者共享锁来查询该表,那么我们也可以不使用锁。
    SELECT COUNT(*) FROM dbo.ShortMessage WITH (NOLOCK)

  3) 在查询时使用排他锁
  这个跟性能倒没有什么关系,但是在一些特殊的情况下有用,比如我们在查询某些记录的时候,不希望它被其它进程所查询,那么我们可以使用排他锁。
    SELECT * FROM dbo.ShortMessage WITH (XLOCK HOLDLOCK)
    WHERE OtherPartyID = 1
  这里我还使用了一个HOLDLOCK,是为了使这个锁保持到整个事务的结束

  4) 跳过锁定行
  如果在查询时,某些记录由于不能获得共享锁而导致阻塞,而我们可以不查询这些行,那么我们可以跳过锁定行,比如在3)的情况下,其它查询就可以跳过锁定行。
    SELECT * FROM dbo.ShortMessage WITH (READPAST)

  5) 指定使用行级锁
  假如我们需要在一个并发度很高的环境中做一个大规模的查询,但是我们不希望这个查询过于影响其它的查询,而且本查询的优先级又不高,那么我们可以指定使用行级锁。
    SELECT * FROM dbo.ShortMessage WITH (ROWLOCK)

 总结
  关于锁定提示的使用上面简单的举了几个例子,其实锁定提示的用途还有很多,有待于各位读者自己去发掘。
  简单的说,使用粒度更小的锁,比如行级锁,有助于提高系统的并发度,但是会增大锁的开销;而使用粒度更粗的锁,比如表级锁,有助于提高单个进程的性能,但是会损害系统的并发度。
  而使用锁定级别更高的锁,比如排他锁,能够提高事务的隔离级别;而降低锁定级别,比如不使用锁,能够提高系统的性能,但是会破坏事务的完整性。

欢迎大家阅读《SQL Server指定查询时使用的锁_sqlserver,跪求各位点评,若觉得好的话请收藏本文,by 搞代码


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