天天看點

SQL Server中的事務與鎖

了解事務和鎖

事務:保持邏輯資料一緻性與可恢複性,必不可少的利器。

鎖:多使用者通路同一資料庫資源時,對通路的先後次序權限管理的一種機制,沒有他事務或許将會一塌糊塗,不能保證資料的安全正确讀寫。

死鎖:是資料庫性能的重量級殺手之一,而死鎖卻是不同僚務之間搶占資料資源造成的。

不懂的聽上去,挺神奇的,懂的感覺我在扯淡,下面帶你好好領略下他們的風采,嗅査下他們的狂騷。。

先說事務--概念,分類

用華仔無間道中的一句來給你诠釋下:去不了終點,回到原點。

舉例說明:

在一個事務中,你寫啦2條sql語句,一條是修改訂單表狀态,一條是修改庫存表庫存-1 。 如果在修改訂單表狀态的時候出錯,事務能夠復原,資料将恢複到沒修改之前的資料狀态,下面的修改庫存也就不執行,這樣確定你關系邏輯的一緻,安全。。

事務就是這個樣子,倔脾氣,要麼全部執行,要麼全部不執行,回到原資料狀态。

書面解釋:事務具有原子性,一緻性,隔離性,持久性。

  • 原子性:事務必須是一個自動工作的單元,要麼全部執行,要麼全部不執行。
  • 一緻性:事務結束的時候,所有的内部資料都是正确的。
  • 隔離性:并發多個事務時,各個事務不幹涉内部資料,處理的都是另外一個事務處理之前或之後的資料。
  • 持久性:事務送出之後,資料是永久性的,不可再復原。

然而在SQL Server中事務被分為3類常見的事務:

  • 自動送出事務:是SQL Server預設的一種事務模式,每條Sql語句都被看成一個事務進行處理,你應該沒有見過,一條Update 修改2個字段的語句,隻修該了1個字段而另外一個字段沒有修改。。
  • 顯式事務:T-sql标明,由Begin Transaction開啟事務開始,由Commit Transaction 送出事務、Rollback Transaction 復原事務結束。
  • 隐式事務:使用Set IMPLICIT_TRANSACTIONS ON 将将隐式事務模式打開,不用Begin Transaction開啟事務,當一個事務結束,這個模式會自動啟用下一個事務,隻用Commit Transaction 送出事務、Rollback Transaction 復原事務即可。

顯式事務的應用

常用語句就四個。

  • Begin Transaction:标記事務開始。
  • Commit Transaction:事務已經成功執行,資料已經處理妥當。
  • Rollback Transaction:資料處理過程中出錯,復原到沒有處理之前的資料狀态,或復原到事務内部的儲存點。
  • Save Transaction:事務内部設定的儲存點,就是事務可以不全部復原,隻復原到這裡,保證事務内部不出錯的前提下。

上面的都是心法,下面的給你來個招式,要看仔細啦。

SQL Server中的事務與鎖
1 ---開啟事務
 2 begin tran
 3 --錯誤撲捉機制,看好啦,這裡也有的。并且可以嵌套。
 4 begin try  
 5    --語句正确
 6    insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',1)
 7    --Numb為int類型,出錯
 8    insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球','abc')
 9    --語句正确
10    insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('狗肉','籃球',2)
11 end try
12 begin catch
13    select Error_number() as ErrorNumber,  --錯誤代碼
14           Error_severity() as ErrorSeverity,  --錯誤嚴重級别,級别小于10 try catch 捕獲不到
15           Error_state() as ErrorState ,  --錯誤狀态碼
16           Error_Procedure() as ErrorProcedure , --出現錯誤的存儲過程或觸發器的名稱。
17           Error_line() as ErrorLine,  --發生錯誤的行号
18           Error_message() as ErrorMessage  --錯誤的具體資訊
19    if(@@trancount>0) --全局變量@@trancount,事務開啟此值+1,他用來判斷是有開啟事務
20       rollback tran  ---由于出錯,這裡復原到開始,第一條語句也沒有插入成功。
21 end catch
22 if(@@trancount>0)
23 commit tran  --如果成功Lives表中,将會有3條資料。
24 
25 --表本身為空表,ID ,Numb為int 類型,其它為nvarchar類型
26 select * from lives      
SQL Server中的事務與鎖
SQL Server中的事務與鎖
SQL Server中的事務與鎖
---開啟事務
begin tran
--錯誤撲捉機制,看好啦,這裡也有的。并且可以嵌套。
begin try    
   --語句正确
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',1)   
    --加入儲存點
   save tran pigOneIn
   --Numb為int類型,出錯
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',2)
   --語句正确
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('狗肉','籃球',3)
end try
begin catch
   select Error_number() as ErrorNumber,  --錯誤代碼
          Error_severity() as ErrorSeverity,  --錯誤嚴重級别,級别小于10 try catch 捕獲不到
          Error_state() as ErrorState ,  --錯誤狀态碼
          Error_Procedure() as ErrorProcedure , --出現錯誤的存儲過程或觸發器的名稱。
          Error_line() as ErrorLine,  --發生錯誤的行号
          Error_message() as ErrorMessage  --錯誤的具體資訊
   if(@@trancount>0) --全局變量@@trancount,事務開啟此值+1,他用來判斷是有開啟事務
      rollback tran   ---由于出錯,這裡復原事務到原點,第一條語句也沒有插入成功。
end catch
if(@@trancount>0)
rollback tran pigOneIn --如果成功Lives表中,将會有3條資料。

--表本身為空表,ID ,Numb為int 類型,其它為nvarchar類型
select * from lives      
SQL Server中的事務與鎖
SQL Server中的事務與鎖

使用set xact_abort

設定 xact_abort on/off , 指定是否復原目前事務,為on時如果目前sql出錯,復原整個事務,為off時如果sql出錯復原目前sql語句,其它語句照常運作讀寫資料庫。

 需要注意的時:xact_abort隻對運作時出現的錯誤有用,如果sql語句存在編譯時錯誤,那麼他就失靈啦。

SQL Server中的事務與鎖
delete lives  --清空資料
set xact_abort off
begin tran 
    --語句正确
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',1)   
   --Numb為int類型,出錯,如果1234..那個大資料換成'132dsaf' xact_abort将失效
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',12345646879783213)
   --語句正确
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('狗肉','籃球',3)
commit tran
select * from lives      
SQL Server中的事務與鎖
SQL Server中的事務與鎖

為on時,結果集為空,因為運作是資料過大溢出出錯,復原整個事務。

事務把死鎖給整出來啦

跟着做:打開兩個查詢視窗,把下面的語句,分别放入2個查詢視窗,在5秒内運作2個事務子產品。

begin tran 
  update lives set play='羽毛球'
  waitfor delay '0:0:5'  
  update dbo.Earth set Animal='老虎' 
commit tran      
SQL Server中的事務與鎖
begin tran 
  update Earth set Animal='老虎' 
  waitfor  delay '0:0:5' --等待5秒執行下面的語句
  update lives set play='羽毛球'
commit tran
select * from lives
select * from Earth      
SQL Server中的事務與鎖
SQL Server中的事務與鎖
SQL Server中的事務與鎖

為什麼呢,下面我們看看鎖,什麼是鎖。

并發事務成敗皆歸于鎖——鎖定

在多使用者都用事務同時通路同一個資料資源的情況下,就會造成以下幾種資料錯誤。

  • 更新丢失:多個使用者同時對一個資料資源進行更新,必定會産生被覆寫的資料,造成資料讀寫異常。
  • 不可重複讀:如果一個使用者在一個事務中多次讀取一條資料,而另外一個使用者則同時更新啦這條資料,造成第一個使用者多次讀取資料不一緻。
  • 髒讀:第一個事務讀取第二個事務正在更新的資料表,如果第二個事務還沒有更新完成,那麼第一個事務讀取的資料将是一半為更新過的,一半還沒更新過的資料,這樣的資料毫無意義。
  • 幻讀:第一個事務讀取一個結果集後,第二個事務,對這個結果集經行增删操作,然而第一個事務中再次對這個結果集進行查詢時,資料發現丢失或新增。

然而鎖定,就是為解決這些問題所生的,他的存在使得一個事務對他自己的資料塊進行操作的時候,而另外一個事務則不能插足這些資料塊。這就是所謂的鎖定。

鎖定從資料庫系統的角度大緻可以分為6種:

  • 共享鎖(S):還可以叫他讀鎖。可以并發讀取資料,但不能修改資料。也就是說當資料資源上存在共享鎖的時候,所有的事務都不能對這個資源進行修改,直到資料讀取完成,共享鎖釋放。
  • 排它鎖(X):還可以叫他獨占鎖、寫鎖。就是如果你對資料資源進行增删改操作時,不允許其它任何事務操作這塊資源,直到排它鎖被釋放,防止同時對同一資源進行多重操作。
  • 更新鎖(U):防止出現死鎖的鎖模式,兩個事務對一個資料資源進行先讀取在修改的情況下,使用共享鎖和排它鎖有時會出現死鎖現象,而使用更新鎖則可以避免死鎖的出現。資源的更新鎖一次隻能配置設定給一個事務,如果需要對資源進行修改,更新鎖會變成排他鎖,否則變為共享鎖。
  • 意向鎖:SQL Server需要在層次結構中的底層資源上(如行,列)擷取共享鎖,排它鎖,更新鎖。例如表級放置了意向共享鎖,就表示事務要對表的頁或行上使用共享鎖。在表的某一行上上放置意向鎖,可以防止其它事務擷取其它不相容的的鎖。意向鎖可以提高性能,因為資料引擎不需要檢測資源的每一列每一行,就能判斷是否可以擷取到該資源的相容鎖。意向鎖包括三種類型:意向共享鎖(IS),意向排他鎖(IX),意向排他共享鎖(SIX)。
  • 架構鎖:防止修改表結構時,并發通路的鎖。
  • 大容量更新鎖:允許多個線程将大容量資料并發的插入到同一個表中,在加載的同時,不允許其它程序通路該表。

這些鎖之間的互相相容性,也就是,是否可以同時存在。 

現有的授權模式
請求的模式 IS S U IX SIX X
意向共享 (IS)
共享 (S)
更新 (U)
意向排他 (IX)
意向排他共享 (SIX)
排他 (X)

鎖相容性具體參見:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms186396.aspx

鎖粒度和層次結構參見:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms189849(v=sql.105).aspx

 死鎖

什麼是死鎖,為什麼會産生死鎖。我用 “事務把死鎖給整出來啦” 标題下的兩個事務産生的死鎖來解釋應該會更加生動形象點。

例子是這樣的:

第一個事務(稱為A):先更新lives表 --->>停頓5秒---->>更新earth表

第二個事務(稱為B):先更新earth表--->>停頓5秒---->>更新lives表

先執行事務A----5秒之内---執行事務B,出現死鎖現象。

過程是這樣子的:

  1. A更新lives表,請求lives的排他鎖,成功。
  2. B更新earth表,請求earth的排他鎖,成功。
  3. 5秒過後
  4. A更新earth,請求earth的排它鎖,由于B占用着earth的排它鎖,等待。
  5. B更新lives,請求lives的排它鎖,由于A占用着lives的排它鎖,等待。

這樣互相等待對方釋放資源,造成資源讀寫擁擠堵塞的情況,就被稱為死鎖現象,也叫做阻塞。而為什麼會産生,上例就列舉出來啦。

然而資料庫并沒有出現無限等待的情況,是因為資料庫搜尋引擎會定期檢測這種狀況,一旦發現有情況,立馬選擇一個事務作為犧牲品。犧牲的事務,将會復原資料。有點像兩個人在過獨木橋,兩個無腦的人都走在啦獨木橋中間,如果不落水,必定要有一個人給退回來。這種互相等待的過程,是一種耗時耗資源的現象,是以能避則避。

哪個人會被退回來,作為犧牲品,這個我們是可以控制的。控制文法:

set deadlock_priority  <級别>      

死鎖處理的優先級别為 low<normal<high,不指定的情況下預設為normal,犧牲品為随機。如果指定,犧牲品為級别低的。

還可以使用數字來處理辨別級别:-10到-5為low,-5為normal,-5到10為high。

減少死鎖的發生,提高資料庫性能

死鎖耗時耗資源,然而在大型資料庫中,高并發帶來的死鎖是不可避免的,是以我們隻能讓其變的更少。

  1. 按照同一順序通路資料庫資源,上述例子就不會發生死鎖啦
  2. 保持是事務的簡短,盡量不要讓一個事務處理過于複雜的讀寫操作。事務過于複雜,占用資源會增多,處理時間增長,容易與其它事務沖突,提升死鎖機率。
  3. 盡量不要在事務中要求使用者響應,比如修改新增資料之後在完成整個事務的送出,這樣延長事務占用資源的時間,也會提升死鎖機率。
  4. 盡量減少資料庫的并發量。
  5. 盡可能使用分區表,分區視圖,把資料放置在不同的磁盤和檔案組中,分散通路儲存在不同分區的資料,減少因為表中放置鎖而造成的其它事務長時間等待。
  6. 避免占用時間很長并且關系表複雜的資料操作。
  7. 使用較低的隔離級别,使用較低的隔離級别比使用較高的隔離級别持有共享鎖的時間更短。這樣就減少了鎖争用。

可參考:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms191242(v=sql.105).aspx

檢視鎖活動情況:

--檢視鎖活動情況
select * from sys.dm_tran_locks
--檢視事務活動情況
dbcc opentran      

可參考:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms190345.aspx

為事務設定隔離級别

所謂事物隔離級别,就是并發事務對同一資源的讀取深度層次。分為5種。

  • read uncommitted:這個隔離級别最低啦,可以讀取到一個事務正在處理的資料,但事務還未送出,這種級别的讀取叫做髒讀。
  • read committed:這個級别是預設選項,不能髒讀,不能讀取事務正在處理沒有送出的資料,但能修改。
  • repeatable read:不能讀取事務正在處理的資料,也不能修改事務處理資料前的資料。
  • snapshot:指定事務在開始的時候,就獲得了已經送出資料的快照,是以目前事務隻能看到事務開始之前對資料所做的修改。
  • serializable:最高事務隔離級别,隻能看到事務處理之前的資料。 
--文法
set tran isolation level <級别>      

read uncommitted隔離級别的例子:

begin tran 
  set deadlock_priority low
  update Earth set Animal='老虎' 
  waitfor  delay '0:0:5' --等待5秒執行下面的語句
rollback tran      

開另外一個查詢視窗執行下面語句

set tran isolation level read uncommitted
select * from Earth  --讀取的資料為正在修改的資料 ,髒讀
waitfor  delay '0:0:5'  --5秒之後資料已經復原
select * from Earth  --復原之後的資料      
SQL Server中的事務與鎖

read committed隔離級别的例子:

begin tran 
  update Earth set Animal='老虎' 
  waitfor  delay '0:0:10' --等待5秒執行下面的語句
rollback tran      
set tran isolation level read committed
select * from Earth ---擷取不到老虎,不能髒讀
update Earth set Animal='猴子1'   --可以修改
waitfor  delay '0:0:10'  --10秒之後上一個事務已經復原
select * from Earth  --修改之後的資料,而不是猴子      
SQL Server中的事務與鎖

剩下的幾個級别,不一一列舉啦,自己了解吧。

設定鎖逾時時間

發生死鎖的時候,資料庫引擎會自動檢測死鎖,解決問題,然而這樣子是很被動,隻能在發生死鎖後,等待處理。

然而我們也可以主動出擊,設定鎖逾時時間,一旦資源被鎖定阻塞,超過設定的鎖定時間,阻塞語句自動取消,釋放資源,報1222錯誤。

好東西一般都具有兩面性,調優的同時,也有他的不足之處,那就是一旦超過時間,語句取消,釋放資源,但是目前報錯事務,不會復原,會造成資料錯誤,你需要在程式中捕獲1222錯誤,用程式處理目前事務的邏輯,使資料正确。

--檢視逾時時間,預設為-1
select @@lock_timeout
--設定逾時時間
set lock_timeout 0 --為0時,即為一旦發現資源鎖定,立即報錯,不在等待,目前事務不復原,設定時間需謹慎處理後事啊,你hold不住的。      

 仔細閱讀,希望能分享給你一點點東西,謝謝,over。

分類: 資料庫

标簽: sql事務, sql鎖, sql死鎖