SQL Server中的事務與鎖

瞭解事務和鎖

事務：保持邏輯數據一致性與可恢復性，必不可少的利器。

鎖：多用戶訪問同一數據庫資源時，對訪問的前後次序權限管理的一種機制，沒有他事務或許將會一塌糊塗，不能保證數據的安全正確讀寫。

死鎖：是數據庫性能的重量級殺手之一，而死鎖倒是不一樣事務之間搶佔數據資源形成的。

不懂的聽上去，挺神奇的，懂的感受我在扯淡，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詮釋下：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態,一條是修改庫存表庫存-1 。 若是在修改訂單表狀態的時候出錯，事務可以回滾，數據將恢復到沒修改以前的數據狀態，下面的修改庫存也就不執行，這樣確保你關係邏輯的一致，安全。。

事務就是這個樣子，倔脾氣，要麼所有執行，要麼所有不執行，回到原數據狀態。

書面解釋：事務具備原子性，一致性，隔離性，持久性。

• 原子性：事務必須是一個自動工做的單元，要麼所有執行，要麼所有不執行。
• 一致性：事務結束的時候，全部的內部數據都是正確的。
• 隔離性：併發多個事務時，各個事務不干涉內部數據，處理的都是另一個事務處理以前或以後的數據。
• 持久性：事務提交以後，數據是永久性的，不可再回滾。

然而在SQL Server中事務被分爲3類常見的事務：

• 自動提交事務：是SQL Server默認的一種事務模式，每條Sql語句都被當作一個事務進行處理，你應該沒有見過，一條Update 修改2個字段的語句，只修該了1個字段而另一個字段沒有修改。。
• 顯式事務：T-sql標明，由Begin Transaction開啓事務開始，由Commit Transaction 提交事務、Rollback Transaction 回滾事務結束。
• 隱式事務：使用Set IMPLICIT_TRANSACTIONS ON 將將隱式事務模式打開，不用Begin Transaction開啓事務，當一個事務結束，這個模式會自動啓用下一個事務，只用Commit Transaction 提交事務、Rollback Transaction 回滾事務便可。

顯式事務的應用

經常使用語句就四個。

• Begin Transaction：標記事務開始。
• Commit Transaction：事務已經成功執行，數據已經處理穩當。
• Rollback Transaction：數據處理過程當中出錯，回滾到沒有處理以前的數據狀態，或回滾到事務內部的保存點。
• Save Transaction：事務內部設置的保存點，就是事務能夠不所有回滾，只回滾到這裏，保證事務內部不出錯的前提下。

上面的都是心法，下面的給你來個招式，要看仔細啦。

 1 ---開啓事務
 2 begin tran
 3 --錯誤撲捉機制，看好啦，這裏也有的。而且能夠嵌套。
 4 begin try  
 5    --語句正確
 6    insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',1)
 7    --Numb爲int類型，出錯
 8    insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球','abc')
 9    --語句正確
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,  --錯誤嚴重級別，級別小於10 try catch 捕獲不到
15           Error_state() as ErrorState ,  --錯誤狀態碼
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,  --發生錯誤的行號
18           Error_message() as ErrorMessage  --錯誤的具體信息
19    if(@@trancount>0) --全局變量@@trancount，事務開啓此值+1，他用來判斷是有開啓事務
20       rollback tran  ---因爲出錯，這裏回滾到開始，第一條語句也沒有插入成功。
21 end catch
22 if(@@trancount>0)
23 commit tran  --若是成功Lives表中，將會有3條數據。
24 
25 --表自己爲空表，ID ,Numb爲int 類型，其它爲nvarchar類型
26 select * from lives

 

---開啓事務
begin tran
--錯誤撲捉機制，看好啦，這裏也有的。而且能夠嵌套。
begin try    
   --語句正確
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',1)   
    --加入保存點
   save tran pigOneIn
   --Numb爲int類型，出錯
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',2)
   --語句正確
   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,  --錯誤嚴重級別，級別小於10 try catch 捕獲不到
          Error_state() as ErrorState ,  --錯誤狀態碼
          Error_Procedure() as ErrorProcedure , --出現錯誤的存儲過程或觸發器的名稱。
          Error_line() as ErrorLine,  --發生錯誤的行號
          Error_message() as ErrorMessage  --錯誤的具體信息
   if(@@trancount>0) --全局變量@@trancount，事務開啓此值+1，他用來判斷是有開啓事務
      rollback tran   ---因爲出錯，這裏回滾事務到原點，第一條語句也沒有插入成功。
end catch
if(@@trancount>0)
rollback tran pigOneIn --若是成功Lives表中，將會有3條數據。

--表自己爲空表，ID ,Numb爲int 類型，其它爲nvarchar類型
select * from lives

使用set xact_abort

設置 xact_abort on/off , 指定是否回滾當前事務，爲on時若是當前sql出錯，回滾整個事務，爲off時若是sql出錯回滾當前sql語句，其它語句照常運行讀寫數據庫。

 須要注意的時：xact_abort只對運行時出現的錯誤有用，若是sql語句存在編譯時錯誤，那麼他就失靈啦。

delete lives  --清空數據
set xact_abort off
begin tran 
    --語句正確
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',1)   
   --Numb爲int類型，出錯,若是1234..那個大數據換成'132dsaf' xact_abort將失效
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('豬肉','足球',12345646879783213)
   --語句正確
   insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('狗肉','籃球',3)
commit tran
select * from lives

爲on時，結果集爲空，由於運行是數據過大溢出出錯，回滾整個事務。

事務把死鎖給整出來啦

跟着作：打開兩個查詢窗口，把下面的語句，分別放入2個查詢窗口，在5秒內運行2個事務模塊。

begin tran 
  update lives set play='羽毛球'
  waitfor delay '0:0:5'  
  update dbo.Earth set Animal='老虎' 
commit tran

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

爲何呢，下面咱們看看鎖，什麼是鎖。

併發事務成敗皆歸於鎖——鎖定

在多用戶都用事務同時訪問同一個數據資源的狀況下，就會形成如下幾種數據錯誤。

• 更新丟失：多個用戶同時對一個數據資源進行更新，一定會產生被覆蓋的數據，形成數據讀寫異常。
• 不可重複讀：若是一個用戶在一個事務中屢次讀取一條數據，而另一個用戶則同時更新啦這條數據，形成第一個用戶屢次讀取數據不一致。
• 髒讀：第一個事務讀取第二個事務正在更新的數據表，若是第二個事務尚未更新完成，那麼第一個事務讀取的數據將是一半爲更新過的，一半還沒更新過的數據，這樣的數據毫無心義。
• 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刪操做，然而第一個事務中再次對這個結果集進行查詢時，數據發現丟失或新增。

然而鎖定，就是爲解決這些問題所生的，他的存在使得一個事務對他本身的數據塊進行操做的時候，而另一個事務則不能插足這些數據塊。這就是所謂的鎖定。

鎖定從數據庫系統的角度大體能夠分爲6種：

• 共享鎖（S）：還能夠叫他讀鎖。能夠併發讀取數據，但不能修改數據。也就是說當數據資源上存在共享鎖的時候，全部的事務都不能對這個資源進行修改，直到數據讀取完成，共享鎖釋放。
• 排它鎖（X）：還能夠叫他獨佔鎖、寫鎖。就是若是你對數據資源進行增刪改操做時，不容許其它任何事務操做這塊資源，直到排它鎖被釋放，防止同時對同一資源進行多重操做。
• 更新鎖（U）：防止出現死鎖的鎖模式，兩個事務對一個數據資源進行先讀取在修改的狀況下，使用共享鎖和排它鎖有時會出現死鎖現象，而使用更新鎖則能夠避免死鎖的出現。資源的更新鎖一次只能分配給一個事務，若是須要對資源進行修改，更新鎖會變成排他鎖，不然變爲共享鎖。
• 意向鎖：SQL Server須要在層次結構中的底層資源上（如行，列）獲取共享鎖，排它鎖，更新鎖。例如表級放置了意向共享鎖，就表示事務要對錶的頁或行上使用共享鎖。在表的某一行上上放置意向鎖，能夠防止其它事務獲取其它不兼容的的鎖。意向鎖能夠提升性能，由於數據引擎不須要檢測資源的每一列每一行，就能判斷是否能夠獲取到該資源的兼容鎖。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，併發訪問的鎖。
• 大容量更新鎖：容許多個線程將大容量數據併發的插入到同一個表中，在加載的同時，不容許其它進程訪問該表。

這些鎖之間的相互兼容性，也就是，是否能夠同時存在。 

	現有的受權模式
請求的模式	IS	S	U	IX	SIX	X
意向共享 (IS)	是	是	是	是	是	否
共享 (S)	是	是	是	否	否	否
更新 (U)	是	是	否	否	否	否
意向排他 (IX)	是	否	否	是	否	否
意向排他共享 (SIX)	是	否	否	否	否	否
排他 (X)	否	否	否	否	否	否

鎖兼容性具體參見：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，爲何會產生死鎖。我用 「事務把死鎖給整出來啦」 標題下的兩個事務產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（稱爲A）：先更新lives表 --->>停頓5秒---->>更新earth表

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

先執行事務A----5秒以內---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秒事後
4. A更新earth，請求earth的排它鎖，因爲B佔用着earth的排它鎖，等待。
5. B更新lives，請求lives的排它鎖，因爲A佔用着lives的排它鎖，等待。

這樣相互等待對方釋放資源，形成資源讀寫擁擠堵塞的狀況，就被稱爲死鎖現象，也叫作阻塞。而爲何會產生，上例就列舉出來啦。

然而數據庫並無出現無限等待的狀況，是由於數據庫搜索引擎會按期檢測這種情況，一旦發現有狀況，立馬選擇一個事務做爲犧牲品。犧牲的事務，將會回滾數據。有點像兩我的在過獨木橋，兩個無腦的人都走在啦獨木橋中間，若是不落水，一定要有一我的給退回來。這種相互等待的過程，是一種耗時耗資源的現象，因此能避則避。

哪一個人會被退回來，做爲犧牲品，這個咱們是能夠控制的。控制語法：

set deadlock_priority  <級別>

死鎖處理的優先級別爲 low<normal<high，不指定的狀況下默認爲normal，犧牲品爲隨機。若是指定，犧牲品爲級別低的。

還可使用數字來處理標識級別：-10到-5爲low，-5爲normal，-5到10爲high。

減小死鎖的發生，提升數據庫性能

死鎖耗時耗資源，然而在大型數據庫中，高併發帶來的死鎖是不可避免的，因此咱們只能讓其變的更少。

1. 按照同一順序訪問數據庫資源，上述例子就不會發生死鎖啦
2. 保持是事務的簡短，儘可能不要讓一個事務處理過於複雜的讀寫操做。事務過於複雜，佔用資源會增多，處理時間增加，容易與其它事務衝突，提高死鎖機率。
3. 儘可能不要在事務中要求用戶響應，好比修改新增數據以後在完成整個事務的提交，這樣延長事務佔用資源的時間，也會提高死鎖機率。
4. 儘可能減小數據庫的併發量。
5. 儘量使用分區表，分區視圖，把數據放置在不一樣的磁盤和文件組中，分散訪問保存在不一樣分區的數據，減小由於表中放置鎖而形成的其它事務長時間等待。
6. 避免佔用時間很長而且關係表複雜的數據操做。
7. 使用較低的隔離級別，使用較低的隔離級別比使用較高的隔離級別持有共享鎖的時間更短。這樣就減小了鎖爭用。

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

查看鎖活動狀況：

--查看鎖活動狀況
select * from sys.dm_tran_locks
--查看事務活動狀況
dbcc opentran

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

爲事務設置隔離級別

所謂事物隔離級別，就是併發事務對同一資源的讀取深度層次。分爲5種。

• read uncommitted：這個隔離級別最低啦，能夠讀取到一個事務正在處理的數據，但事務還未提交，這種級別的讀取叫作髒讀。
• read committed：這個級別是默認選項，不能髒讀，不能讀取事務正在處理沒有提交的數據，但能修改。
• repeatable read：不能讀取事務正在處理的數據，也不能修改事務處理數據前的數據。
• snapshot：指定事務在開始的時候，就得到了已經提交數據的快照，所以當前事務只能看到事務開始以前對數據所作的修改。
• serializable：最高事務隔離級別，只能看到事務處理以前的數據。 

--語法
set tran isolation level <級別>

read uncommitted隔離級別的例子：

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

開另一個查詢窗口執行下面語句

set tran isolation level read uncommitted
select * from Earth  --讀取的數據爲正在修改的數據 ，髒讀
waitfor  delay '0:0:5'  --5秒以後數據已經回滾
select * from Earth  --回滾以後的數據

read committed隔離級別的例子：

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 ---獲取不到老虎，不能髒讀
update Earth set Animal='猴子1'   --能夠修改
waitfor  delay '0:0:10'  --10秒以後上一個事務已經回滾
select * from Earth  --修改以後的數據，而不是猴子

 

剩下的幾個級別，不一一列舉啦，本身理解吧。

設置鎖超時時間

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

然而咱們也能夠主動出擊，設置鎖超時時間，一旦資源被鎖定阻塞，超過設置的鎖定時間，阻塞語句自動取消，釋放資源，報1222錯誤。

好東西通常都具備兩面性，調優的同時，也有他的不足之處，那就是一旦超過期間，語句取消，釋放資源，可是當前報錯事務，不會回滾，會形成數據錯誤，你須要在程序中捕獲1222錯誤，用程序處理當前事務的邏輯，使數據正確。

--查看超時時間,默認爲-1
select @@lock_timeout
--設置超時時間
set lock_timeout 0 --爲0時，即爲一旦發現資源鎖定，當即報錯，不在等待，當前事務不回滾，設置時間需謹慎處理後事啊，你hold不住的。

查看與殺死鎖和進程

--檢測死鎖
--若是發生死鎖了，咱們怎麼去檢測具體發生死鎖的是哪條SQL語句或存儲過程？
--這時咱們可使用如下存儲過程來檢測，就能夠查出引發死鎖的進程和SQL語句。SQL Server自帶的系統存儲過程sp_who和sp_lock也能夠用來查找阻塞和死鎖, 但沒有這裏介紹的方法好用。 

use master
go
create procedure sp_who_lock
as
begin
declare @spid int,@bl int,
 @intTransactionCountOnEntry  int,
        @intRowcount    int,
        @intCountProperties   int,
        @intCounter    int

 create table #tmp_lock_who (
 id int identity(1,1),
 spid smallint,
 bl smallint)
 
 IF @@ERROR<>0 RETURN @@ERROR
 
 insert into #tmp_lock_who(spid,bl) select  0 ,blocked
   from (select * from sysprocesses where  blocked>0 ) a 
   where not exists(select * from (select * from sysprocesses where  blocked>0 ) b 
   where a.blocked=spid)
   union select spid,blocked from sysprocesses where  blocked>0

 IF @@ERROR<>0 RETURN @@ERROR 
  
-- 找到臨時表的記錄數
 select  @intCountProperties = Count(*),@intCounter = 1
 from #tmp_lock_who
 
 IF @@ERROR<>0 RETURN @@ERROR 
 
 if @intCountProperties=0
  select '如今沒有阻塞和死鎖信息' as message

-- 循環開始
while @intCounter <= @intCountProperties
begin
-- 取第一條記錄
  select  @spid = spid,@bl = bl
  from #tmp_lock_who where Id = @intCounter 
 begin
  if @spid =0 
            select '引發數據庫死鎖的是: '+ CAST(@bl AS VARCHAR(10)) + '進程號,其執行的SQL語法以下'
 else
            select '進程號SPID：'+ CAST(@spid AS VARCHAR(10))+ '被' + '進程號SPID：'+ CAST(@bl AS VARCHAR(10)) +'阻塞,其當前進程執行的SQL語法以下'
 DBCC INPUTBUFFER (@bl )
 end 

-- 循環指針下移
 set @intCounter = @intCounter + 1
end

drop table #tmp_lock_who

return 0
end
 

--殺死鎖和進程
--如何去手動的殺死進程和鎖？最簡單的辦法，從新啓動服務。可是這裏要介紹一個存儲過程，經過顯式的調用，能夠殺死進程和鎖。

use master
go

if exists (select * from dbo.sysobjects where id = object_id(N'[dbo].[p_killspid]') and OBJECTPROPERTY(id, N'IsProcedure') = 1)
drop procedure [dbo].[p_killspid]
GO

create proc p_killspid
@dbname varchar(200)    --要關閉進程的數據庫名
as  
    declare @sql  nvarchar(500)  
    declare @spid nvarchar(20)

    declare #tb cursor for
        select spid=cast(spid as varchar(20)) from master..sysprocesses where dbid=db_id(@dbname)
    open #tb
    fetch next from #tb into @spid
    while @@fetch_status=0
    begin  
        exec('kill '+@spid)
        fetch next from #tb into @spid
    end  
    close #tb
    deallocate #tb
go

--用法  
exec p_killspid  'newdbpy' 

--查看鎖信息
--如何查看系統中全部鎖的詳細信息？在企業管理管理器中，咱們能夠看到一些進程和鎖的信息，這裏介紹另一種方法。
--查看鎖信息
create table #t(req_spid int,obj_name sysname)

declare @s nvarchar(4000)
    ,@rid int,@dbname sysname,@id int,@objname sysname

declare tb cursor for 
    select distinct req_spid,dbname=db_name(rsc_dbid),rsc_objid
    from master..syslockinfo where rsc_type in(4,5)
open tb
fetch next from tb into @rid,@dbname,@id
while @@fetch_status=0
begin
    set @s='select @objname=name from ['+@dbname+']..sysobjects where id=@id'
    exec sp_executesql @s,N'@objname sysname out,@id int',@objname out,@id
    insert into #t values(@rid,@objname)
    fetch next from tb into @rid,@dbname,@id
end
close tb
deallocate tb

select 進程id=a.req_spid
    ,數據庫=db_name(rsc_dbid)
    ,類型=case rsc_type when 1 then 'NULL 資源（未使用）'
        when 2 then '數據庫'
        when 3 then '文件'
        when 4 then '索引'
        when 5 then '表'
        when 6 then '頁'
        when 7 then '鍵'
        when 8 then '擴展盤區'
        when 9 then 'RID（行 ID)'
        when 10 then '應用程序'
    end
    ,對象id=rsc_objid
    ,對象名=b.obj_name
    ,rsc_indid
 from master..syslockinfo a left join #t b on a.req_spid=b.req_spid

go
drop table #t

 

仔細閱讀，但願能分享給你一點點東西，謝謝，over。