SQLSERVER 快照隔离级别 到底怎么理解?
一:背景
1. 讲故事
上一篇写完 SQLSERVER 的四个事务隔离级别到底怎么理解?
之后,有朋友留言问什么时候可以把 snapshot
隔离级别给补上,这篇就来安排,快照隔离级别看起来很魔法,不过在修车之前,得先看下怎么开车。
二:snapshot 隔离详解
1. snapshot 之前的困境
在了解 snapshot
之前先看看没有它会存在什么样的困境?还是用上一篇的 post
表做案例,参考sql 如下。
CREATE TABLE post(id INT IDENTITY,content char(3))
GO
INSERT INTO dbo.post VALUES('aaa')
INSERT INTO dbo.post VALUES('bbb')
INSERT INTO dbo.post VALUES('ccc');
INSERT INTO dbo.post VALUES('ddd');
INSERT INTO dbo.post VALUES('eee');
INSERT INTO dbo.post VALUES('fff');
大家都知道 SQLSERVER 的默认隔离级别是 READ COMMITTED
,在下面的场景中 会话2 会被 会话1 阻塞
。
---- 会话1 ----
BEGIN TRAN
UPDATE post SET content='zzz' WHERE id=1
---- 会话2 ----
BEGIN TRAN
SELECT * FROM post WHERE id=1;
那如何缓解呢?有一个粗暴的方法就是加 nolock
可以解决这个问题。
BEGIN TRAN
SELECT * FROM post (NOLOCK) WHERE id=1;
但加上 nolock
也不是一种完美的解决方案,如果 会话1
在后续操作中 ROLLBACK
了,那对 会话2
来说就是脏读,那如何解决 既要....又要....
的问题呢?这就引入了 snapshot
隔离级别,接下来看下怎么玩的。
2. snapshot 的简单使用
要想使用 snapshot
隔离级别,需要打开数据库的 ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION
开关,为了方便测试,我们把数据库
删除重建。
DROP DATABASE MyTestDB
CREATE DATABASE MyTestDB
ALTER DATABASE MyTestDB SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION ON
USE MyTestDB
CREATE TABLE post(id INT IDENTITY,content char(3))
GO
INSERT INTO dbo.post VALUES('aaa')
INSERT INTO dbo.post VALUES('bbb')
INSERT INTO dbo.post VALUES('ccc');
INSERT INTO dbo.post VALUES('ddd');
INSERT INTO dbo.post VALUES('eee');
INSERT INTO dbo.post VALUES('fff');
然后重新跑一下刚才的会话,在会话2
的执行中设置快照隔离级别,参考 sql 如下:
SET TRAN ISOLATION LEVEL SNAPSHOT
BEGIN TRAN
SELECT * FROM post WHERE id=1;
从图中看果然解决了 既要 .... 又要
的问题,既没有阻塞,也没有脏读,哈。。。
3. snapshot 是什么原理
要探究个明白得从底层的数据页说起了,可以用 DBCC PAGE
和 DBCC PAGE
命令观察。
DBCC TRACEON(3604)
DBCC IND(MyTestDB,post,-1)
DBCC PAGE(MyTestDB,1,240,3)
从图中可以看到,数据页上每一个 Slot 指向的表记录尾部会有一些空间来存储 Version Information
记录的版本信息,比如上面的 事务号时间戳,版本指针
,目前看 Version Pointer: Null
指向的是 NULL,有了这些基础之后,重新将刚才的两个会话开启再次观察 240号 数据页。
从图中可以清晰的看到,会话1已经将内存页修改成了 zzz
,会话2 读取的 aaa 肯定就是 3:8:0
指向的版本记录了。
有些朋友可能就有疑问了,这个 3:8:0
是怎么看出来的?其实就是记录中的 00000800 00000300
这一段,看不习惯的话可以用 windbg 附加一下。
接下来的一个问题是 3:8:0
到底指向的是哪里?如果看过 MSDN
上的说明应该知道它指向的是 TempDB
数据库,接下来用 DBCC PAGE
去看下是不是我的 aaa
记录。
DBCC PAGE(tempdb,3,8,2)
输出结果如下:
PAGE: (3:8)
Memory Dump @0x000000203ABF8000
000000203ABF8000: 01020000 2000fe00 00000000 00000100 00000000 .... ...............
000000203ABF8014: 00000100 07000080 451fb900 08000000 03000000 ........E...........
000000203ABF8028: 25000000 78010000 50000000 00000000 00000000 %...x...P...........
000000203ABF803C: 00000000 01000000 00000000 00000000 00000000 ....................
000000203ABF8050: 00000000 00000000 00000000 00000000 26010059 ................&..Y
000000203ABF8064: 0000008b 03000000 00010000 00000000 00050000 ....................
000000203ABF8078: 00000000 00000050 00000000 010b0000 00220000 .......P........."..
000000203ABF808C: 00815c00 00000000 00000000 00140000 0050000b ..\..............P..
000000203ABF80A0: 00010000 00616161 02000000 00000000 00000080 .....aaa............
000000203ABF80B4: 03000000 00000000 00000000 381f0000 00000000 ............8.......
...
000000203ABF9FF4: 00000000 0b01d000 be006000 ..........`.
OFFSET TABLE:
Row - Offset
0 (0x0) - 96 (0x60)
从右边的asc码
看果然就是我的 aaa,如果大家对整个流程有点懵的话,画个图大概就像下面这样。
对 快照级别事务
的存储原理有了一定的认识之后,接下来从锁的角度观察下为什么能避开阻塞,将二个会话
重新执行下,用 SQL Profile
观察下加锁过程。
从图中可以看的非常清楚, 会话1在1:240:0
记录上获取到了 X 锁,会话2 压根就没在表记录上附加任何锁,直接提取表记录的 Version Pointer
指向的 Slot,完美避开 X 锁,也就不存在锁互斥啦。。。
三:总结
从储存机制和加锁过程可以看到如下特点:
开启 ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION 之后,每条记录都会有一个
版本信息
,浪费了大量的数据页空间。tempdb 是一个极其宝贵的服务器级别共享空间,被所有的数据库共享,遇到高并发的情况下可能会引发大量的
闩锁
等待造成的语句阻塞,所以一定要慎用,尽可能的减轻 tempdb 的负担。
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