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分类: 数据库开发技术

2009-07-07 23:58:29

应该从多个方面研究sqlserver的锁机制

锁粒度(LOCK GRANUALRITY)
  • Database (DB): This is a session lock -- i.e., it's not connected to any transaction, only to a user connected to a specific DB. This is to prevent a database being dropped while one or more users are connected to it. Note, however that SQL Server knows that master and tempdb can't be dropped, and so it doesn't take a DB lock on these databases.

  • Table (TAB): This is the coarsest logical lock SQL Server can use. Often you'll find intent locks on this level. (Feel insecure about intent locks? Read more here.)

  • Extent (EXT): These locks are not, as some believe, a lock used to lock logical rows, but is used when SQL Server is about to create new tables, or expand existing ones, and you might also see it when a file is grown.

  • Page (PAG): When SQL Server needs to lock a lot of rows at the same time, and the available lock slots are running out, it might choose to use page locks. More often, you'll see intent locks on the page level. Up to, and including SQL Server 6.5, this was the finest lock there was.

  • Key (KEY): The finest level of locking possible in SQL Server, together with the RID lock. KEY locks are used on indexes, and RID locks on heaps.

锁粒度是被封锁目标的大小,封锁粒度小则并发性高,但开销大,封锁粒度大则并发性低但开销小

SQL Server支持的锁粒度可以分为为行、页、键、键范围、索引、表或数据库获取锁

RID 行标识符。用于单独锁定表中的一行。

键 索引中的行锁。用于保护可串行事务中的键范围。

页 8 千字节 (KB) 的数据页或索引页。

扩展盘区 相邻的八个数据页或索引页构成的一组。

表 包括所有数据和索引在内的整个表。

DB 数据库

锁类型(锁模型)

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。确保不会同时同一资源进行多重更新。

意向锁 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)。

架构锁 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。

详细解释:

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)。


锁解决的问题:
意向可以提高性能(提高并发)
更新 (U) 锁可以避免一般潜在的死锁问题(因更新产生两把锁,并且这两把锁进行转换时耗时较长,这时间差,产生了死锁的风险)。

获取所的时机,释放锁的时机
锁保持的时间长度为保护所请求级别上的资源所需的时间长度。

用于保护读取操作的共享锁的保持时间取决于事务隔离级别。采用 READ COMMITTED 的默认事务隔离级别时,只在读取页的期间内控制共享锁。在扫描中,直到在扫描内的下一页上获取锁时才释放锁。如果指定 HOLDLOCK 提示或者将事务隔离级别设置为 REPEATABLE READ 或 SERIALIZABLE,则直到事务结束才释放锁。

根据为游标设置的并发选项,游标可以获取共享模式的滚动锁以保护提取。当需要滚动锁时,直到下一次提取或关闭游标(以先发生者为准)时才释放滚动锁。但是,如果指定 HOLDLOCK,则直到事务结束才释放滚动锁。

用于保护更新的排它锁将直到事务结束才释放。

如果一个连接试图获取一个锁,而该锁与另一个连接所控制的锁冲突,则试图获取锁的连接将一直阻塞到:

将冲突锁释放而且连接获取了所请求的锁。

连接的超时间隔已到期。默认情况下没有超时间隔,但是一些应用程序设置超时间隔以防止无限期等待


锁变化(锁转换)
一个语句可能拥有不同粒度的几把锁

更新 (U) 锁可以防止通常形式的死锁。
一般情况:
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。

不同语句的对应的锁
一个语句在执行过程中可以使用不同的锁类型,有些类型是瞬态的。

锁升级(escalate)
与锁的数量有关,达到阀值之后,升级所有连接、所有事物的所,直接升级到table lock,而不会小升级到page lock

锁的容量等,可参考 SP_INDEXOPTION.
相关概念:Locking hints http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa213026(SQL.80).aspx


索引对锁数量的影响

索引类型(聚集、非聚集)对锁的影响

列锁Column Locks
利用索引达到类似效果。

锁模型之间的兼容性


锁之间的关系:

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。

独占锁:只允许进行锁定操作的程序使用,其他任何对他的操作均不会被接受。执行数据更新命令时,SQL Server会自动使用独占锁。当对象上有其他锁存在时,无法对其加独占锁。

共享锁:共享锁锁定的资源可以被其他用户读取,但其他用户无法修改它,在执行Select时,SQL Server会对对象加共享锁。

更新锁:当SQL Server准备更新数据时,它首先对数据对象作更新锁锁定,这样数据将不能被修改,但可以读取。等到SQL Server确定要进行更新数据操作时,他会自动将更新锁换为独占锁,当对象上有其他锁存在时,无法对其加更新锁。

锁的先后顺序:

按一定顺序可以达到更多的并发。先U再S,肯定比先S再U强,因为后者的第二部需要等待S结束后才能U。

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