SQLServer中的事务与锁
事务:保持逻辑数据一致性与可恢复性,必不可少的利器。
锁:多用户访问同一数据库资源时,对访问的先后次序权限管理的一种机制,没有他事务或许将会一塌糊涂,不能保证数据的安全正确读写。
死锁:是数据库性能的重量级杀手之一,而死锁却是不同事务之间抢占数据资源造成的。
事务具有原子性,一致性,隔离性,持久性。
- 原子性:事务必须是一个自动工作的单元,要么全部执行,要么全部不执行。
- 一致性:事务结束的时候,所有的内部数据都是正确的。
- 隔离性:并发多个事务时,各个事务不干涉内部数据,处理的都是另外一个事务处理之前或之后的数据。
- 持久性:事务提交之后,数据是永久性的,不可再回滚。
在SQL Server中事务被分为3类常见的事务:
- 自动提交事务:是SQL Server默认的一种事务模式,每条Sql语句都被看成一个事务进行处理,你应该没有见过,一条Update 修改2个字段的语句,只修该了1个字段而另外一个字段没有修改。。
- 显式事务:T-sql标明,由Begin Transaction开启事务开始,由Commit Transaction 提交事务、Rollback Transaction 回滚事务结束。
- 隐式事务:使用Set IMPLICIT_TRANSACTIONS ON 将将隐式事务模式打开,不用Begin Transaction开启事务,当一个事务结束,这个模式会自动启用下一个事务,只用Commit Transaction 提交事务、Rollback Transaction 回滚事务即可。
显示事务的应用:
常用语句就四个。
- Begin Transaction:标记事务开始。
- Commit Transaction:事务已经成功执行,数据已经处理妥当。
- Rollback Transaction:数据处理过程中出错,回滚到没有处理之前的数据状态,或回滚到事务内部的保存点。
- Save Transaction:事务内部设置的保存点,就是事务可以不全部回滚,只回滚到这里,保证事务内部不出错的前提下。
---开启事务
begin tran
--错误扑捉机制,看好啦,这里也有的。并且可以嵌套。
begin try
--语句正确
insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('猪肉','足球',)
--Numb为int类型,出错
insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('猪肉','足球','abc')
--语句正确
insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('狗肉','篮球',)
end try
begin catch
select Error_number() as ErrorNumber, --错误代码
Error_severity() as ErrorSeverity, --错误严重级别,级别小于10 try catch 捕获不到
Error_state() as ErrorState , --错误状态码
Error_Procedure() as ErrorProcedure , --出现错误的存储过程或触发器的名称。
Error_line() as ErrorLine, --发生错误的行号
Error_message() as ErrorMessage --错误的具体信息
if(@@trancount>) --全局变量@@trancount,事务开启此值+,他用来判断是有开启事务
rollback tran ---由于出错,这里回滚到开始,第一条语句也没有插入成功。
end catch
if(@@trancount>)
commit tran --如果成功Lives表中,将会有3条数据。 --表本身为空表,ID ,Numb为int 类型,其它为nvarchar类型
select * from lives
使用set xact_abort
设置 xact_abort on/off , 指定是否回滚当前事务,为on时如果当前sql出错,回滚整个事务,为off时如果sql出错回滚当前sql语句,其它语句照常运行读写数据库。
需要注意的时:xact_abort只对运行时出现的错误有用,如果sql语句存在编译时错误,那么他就失灵。
delete lives --清空数据
set xact_abort off
begin tran
--语句正确
insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('猪肉','足球',)
--Numb为int类型,出错,如果1234..那个大数据换成'132dsaf' xact_abort将失效
insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('猪肉','足球',)
--语句正确
insert into lives (Eat,Play,Numb) values ('狗肉','篮球',)
commit tran
select * from lives
为on时,结果集为空,因为运行是数据过大溢出出错,回滚整个事务。
并发事务产生锁
打开两个查询窗口,把下面的语句,分别放入2个查询窗口,在5秒内运行2个事务模块。
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秒执行下面的语句
update lives set play='羽毛球'
commit tran
select * from lives
select * from Earth
锁就是在一段时间内禁止用户做某些操作以避免产生数据不一致
对锁机制的研究要具备两个条件:
1.数据量大
2.多个用户同时并发
如果缺少这两个条件,数据库不容易产生死锁问题。研究起来可能会事倍功半。如果这两个条件都有,但你还是按数据库缺省设置来处理数据,则会带来很多的问题,比如:
丢失更新
A,B两个用户读同一数据并进行修改,其中一个用户的修改结果破坏了另一个修改的结果,比如订票系统
脏读
A用户修改了数据,随后B用户又读出该数据,但A用户因为某些原因取消了对数据的修改,数据恢复原值,此时B得到的数据就与数据库内的数据产生了不一致
不可重复读
A用户读取数据,随后B用户读出该数据并修改,此时A用户再读取数据时发现前后两次的值不一致
SQL SERVER 作为多用户数据库系统,以事务为单位,使用锁来实现并发控制。SQLSERVER使用“锁”确保事务完整性和数据一致性。
锁的模式
- 共享(S) 用于不更改或不更新数据(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 当 Microsoft SQL Server 数据库引擎获取低级别的锁时,它还将在包含更低级别对象的对象上放置意向锁.例如: 当锁定行或索引键范围时,数 据库引擎将在包含行或键的页上放置意向锁。当锁定页时,数据库引擎将在包含页的更高级别的对象上放置意向锁。
意向锁的类型为:意向共享(IS)、意向排它(IX)以及意向排它共享(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(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
- 锁模式 描述
死锁
第一个事务(称为A):先更新lives表 --->>停顿5秒---->>更新earth表
第二个事务(称为B):先更新earth表--->>停顿5秒---->>更新lives表
先执行事务A----5秒之内---执行事务B,出现死锁现象。
过程是这样子的:
- A更新lives表,请求lives的排他锁,成功。
- B更新earth表,请求earth的排他锁,成功。
- 5秒过后
- A更新earth,请求earth的排它锁,由于B占用着earth的排它锁,等待。
- B更新lives,请求lives的排它锁,由于A占用着lives的排它锁,等待。
这样相互等待对方释放资源,造成资源读写拥挤堵塞的情况,就被称为死锁现象,也叫做阻塞。而为什么会产生,上例就列举出来啦。
然而数据库并没有出现无限等待的情况,是因为数据库搜索引擎会定期检测这种状况,一旦发现有情况,立马选择一个事务作为牺牲品。牺牲的事务,将会回滚数据。有点像两个人在过独木桥,两个无脑的人都走在啦独木桥中间,如果不落水,必定要有一个人给退回来。这种相互等待的过程,是一种耗时耗资源的现象,所以能避则避。
哪个人会被退回来,作为牺牲品,这个我们是可以控制的。控制语法:
set deadlock_priority <级别>
死锁处理的优先级别为 low<normal<high,不指定的情况下默认为normal,牺牲品为随机。如果指定,牺牲品为级别低的。
还可以使用数字来处理标识级别:-10到-5为low,-5为normal,-5到10为high。
在大型数据库中,高并发带来的死锁是不可避免的,所以我们只能让其变的更少。
- 按照同一顺序访问数据库资源,上述例子就不会发生死锁啦
- 保持是事务的简短,尽量不要让一个事务处理过于复杂的读写操作。事务过于复杂,占用资源会增多,处理时间增长,容易与其它事务冲突,提升死锁概率。
- 尽量不要在事务中要求用户响应,比如修改新增数据之后在完成整个事务的提交,这样延长事务占用资源的时间,也会提升死锁概率。
- 尽量减少数据库的并发量。
- 尽可能使用分区表,分区视图,把数据放置在不同的磁盘和文件组中,分散访问保存在不同分区的数据,减少因为表中放置锁而造成的其它事务长时间等待。
- 避免占用时间很长并且关系表复杂的数据操作。
- 使用较低的隔离级别,使用较低的隔离级别比使用较高的隔离级别持有共享锁的时间更短。这样就减少了锁争用。
查看锁活动情况:
--查看锁活动情况
select * from sys.dm_tran_locks
--查看事务活动情况
dbcc opentran
为事务设置隔离级别
所谓事物隔离级别,就是并发事务对同一资源的读取深度层次。分为5种。
- read uncommitted:这个隔离级别最低啦,可以读取到一个事务正在处理的数据,但事务还未提交,这种级别的读取叫做脏读。
- read committed:这个级别是默认选项,不能脏读,不能读取事务正在处理没有提交的数据,但能修改。
- repeatable read:不能读取事务正在处理的数据,也不能修改事务处理数据前的数据。
- snapshot:指定事务在开始的时候,就获得了已经提交数据的快照,因此当前事务只能看到事务开始之前对数据所做的修改。
- serializable:最高事务隔离级别,只能看到事务处理之前的数据。
--语法
set tran isolation level <级别>
read uncommitted隔离级别的例子:
begin tran
set deadlock_priority low
update Earth set Animal='老虎'
waitfor delay '0:0:5' --等待5秒执行下面的语句
rollback tran
开另外一个查询窗口执行下面语句
set tran isolation level read uncommitted
select * from Earth --读取的数据为正在修改的数据 ,脏读
waitfor delay '0:0:5' --5秒之后数据已经回滚
select * from Earth --回滚之后的数据
read committed隔离级别的例子:
begin tran
update Earth set Animal='老虎'
waitfor delay '0:0:10' --等待5秒执行下面的语句
rollback tran
开另外一个查询窗口执行下面语句
set tran isolation level read committed
select * from Earth ---获取不到老虎,不能脏读
update Earth set Animal='猴子1' --可以修改
waitfor delay '0:0:10' --10秒之后上一个事务已经回滚
select * from Earth --修改之后的数据,而不是猴子
设置锁超时时间
发生死锁的时候,数据库引擎会自动检测死锁,解决问题,然而这样子是很被动,只能在发生死锁后,等待处理。
然而我们也可以主动出击,设置锁超时时间,一旦资源被锁定阻塞,超过设置的锁定时间,阻塞语句自动取消,释放资源,报1222错误。
好东西一般都具有两面性,调优的同时,也有他的不足之处,那就是一旦超过时间,语句取消,释放资源,但是当前报错事务,不会回滚,会造成数据错误,你需要在程序中捕获1222错误,用程序处理当前事务的逻辑,使数据正确。
--查看超时时间,默认为-
select @@lock_timeout
--设置超时时间
set lock_timeout --为0时,即为一旦发现资源锁定,立即报错,不在等待,当前事务不回滚,设置时间需谨慎处理后事啊,你hold不住的。
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