并发控制MsSql
Isolation
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MySQL通过MVCC和锁来实现并发控制,在4个隔离级别中,读写数据方式及加锁方式有所不同,以满足不同的业务需求。
1 并发控制理论
1.1 悲观并发控制
1.2 乐观并发控制
2 隔离级别
2.1 隔离级别说明
- Read UnCommitted
- 简称 RU,读未提交记录,始终是读最新记录
- 可能存在脏读、不可重复读、幻读等问题
- 读的过程不加S锁,等同于 SELECT * FROM tbname with(nolock)
- Read Committed
- 简称 RC ,读已提交记录
- 可能存在不可重复读、幻读等问题
- 读的过程加 S锁,无论事务是否结束,SELECT 语句一旦结束,立马释放S锁,不会等到事务结束才释放锁,遵循的是 Strict 2-PL
- Read Commmitted (行版本)
- 简称 RCSI
- 应用MVCC原理,版本读,读已提交记录,但是读取到的不一定是最新的记录
- 同个事务中,读取数据都是同一个版本
- 不存在脏读、不可重复读问题,可能存在幻读问题
- 行版本控制隔离级别 中的版本数据,不存在与数据库本身,而是存在 tempdb ,下文会详细描述这一隔离级别
- Read Repeattable
- 简称 RR ,可重复读记录
- 可能存在幻读等问题
- 读的过程加S锁,直到事务结束,才释放S锁,遵循的是 Stong Strict 2-PL
- Snapshot
- 简称 SI
- 下文会详细描述这一隔离级别
- Read Serializeble
- 简称 RS,序列化读记录
- 不存在 脏读、不可重复读、幻读等问题
- 读的过程中除了添加S锁,还添加范围锁;修改数据的过程中,除了添加 X 锁,也会添加范围锁,避免在符合条件的数据在操作过程中,有其他符合条件的数据INSERT进来
- 并发度最差,除非明确业务需求及性能影响才使用,曾经遇到过某个短信业务的框架默认使用这个隔离级别,上线后爆发死锁上K个,马上分析紧急修复....
2.2 Read Commmitted Snapshot Isolation 与 Snapshot Isolation
- 同个事务,多次 SELECT * FROM tbname WHERE id=2
- RCSI,在同个事务中,每个SQL启动的时候,提交数据到tempdb表格(个人推测,应该是会分配一个类似hash字符串之类的,如果同个事务中的多次查询结果一致,应该不用在每个SQL开始的时候,重复提交行版本到tempdb),从tempdb中读取最新版本信息,如果tempdb没有版本信息,则从 数据库中读取,并把读取到的记录存储在 tempdb。会存在同个事务中,多次读取数据结果不一致的情况。
- SI,在同个事务中,同个事务内的相同SQL 从tempdb中读取距离当前事务最新的版本,整个事务内部的SQL都是用这个版本数据,如果tempdb没有版本信息,则从 数据库中读取,并把读取到的记录存储在 tempdb。同个事务中,不会存在 多次读取数据结果不一致的情况。
- UPDATE tbname SET colname='xinysu' WHERE id=18
- RCSI,直接读取数据库中的数据,根据主键加上X锁,更新数据,这个操作跟 RC 隔离级别是一样的。
- SI,读取 行版本 数据,在行版本上选择需要更新的行,修改成功后把数据 修改到实际的数据库中去,如果 实际数据库中的数据在这段操作期间已被其他事务修改了数值,则会出现更新冲突,该事务将报错停止。即,SI 在 UPDATE 的时候,有更新冲突检测。
- 为啥要先在行版本上更新,最后在更新到实际数据上?
- 假设一个UPDATE运行需要3s,但是只更新了1条行记录,如果直接在实际数据上更新,则需要锁定扫描记录3s,最后更新,中间会堵塞到其他事务对该数据的查询,但是如果在行版本上更新,则不需要锁住 实际数据,最后更新1行记录的时候,非常快,避免长时间的堵塞,提高并发能力。
属性
|
使用行版本控制的已提交读隔离级别
|
快照隔离级别
|
数据库级选项启动
|
READ_COMMITTED_SNAPSHOT
|
ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION
|
事务设置
|
使用默认的已提交读隔离级别,或运行 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL 语句来指定 READ COMMITTED 隔离级别
|
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL 来在事务启动前指定 SNAPSHOT 隔离级别
|
行版本处理
|
在每条语句启动前提交的所有数据。
|
在每个事务启动前提交的所有数据。
|
更新处理
|
从行版本恢复到实际的数据,以选择要更新的行并使用选择的数据行上的更新锁。 获取要修改的实际数据行上的排他锁。 没有更新冲突检测。
|
使用行版本选择要更新的行。 尝试获取要修改的实际数据行上的排他锁,如果数据已被其他事务修改,则出现更新冲突,同时快照事务也将终止。
|
更新冲突检测
|
无
|
集成支持。 无法禁用。
|
3 隔离级别测试
- RU,事务开始的时候,设置 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED
- RC,事务开始的时候,设置 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED
- RCSI,整个数据库级设置 READ_COMMITTED_SNAPSHOT 为ON,注意,设置的这个的时候需要获取数据库的独占权,也就是当前不允许有用户线程连接数据库,否者这个设置SQL会一直处于堵塞情况。如果当前数据库的默认隔离级别是 RC,则设置后,默认为RCSI,否者,需要在事务开始的时候,设置 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED
- 数据库设置:当前数据库下,执行 ALTER DATABASE dbname SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT ON
- 事务设置:SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED
- RR,事务开始的时候,设置 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ
- RS,事务开始的时候,设置 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE
- SI,整个数据库级设置 ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION 为ON,同时设置事务的隔离级别为 SNAPSHOT。注意,这里的 ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION 设置也是需要获取数据的独占锁。
- 数据库设置:当前数据库下,执行 ALTER DATABASE dbname SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION ON
- 事务设置:SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT;
CREATE TABLE tb_no_index ( id int primary key not null identity(1,1), age int not null, name varchar(100) );
CREATE TABLE tb_index ( id int primary key not null identity(1,1), age int not null, name varchar(100) );
CREATE TABLE tb_unique_index ( id int primary key not null identity(1,1), age int not null,name varchar(100) );
CREATE INDEX IX_age ON tb_index(age)
CREATE INDEX IX_unique_age ON tb_index(age)
INSERT INTO tb_no_index(age) values(2),(9),(21),(4),(7),(25);
INSERT INTO tb_index(age) values(2),(9),(21),(4),(7),(25);
INSERT INTO tb_unique_index(age) values(2),(9),(21),(4),(7),(25);
3.1 Read Uncommitted
- 数据不一致情况测试截图
- RU测试结论
- 在RU隔离级别下
- 不会出现更新丢失情况(锁机制),但是会出现 脏读、不可重复读及幻读的情况。
- 读不加行锁,可以读未提交数据
3.2 Read Committed
- 数据不一致情况测试截图
- 读情况测试
- RC测试结论
- 在RC隔离级别下
- 不会出现更新丢失情况(锁机制)、脏读现象,但是会出现 不可重复读及幻读的情况
- 读需要申请锁,故不会出现脏读情况
- 遵循 强2-PL模式,事务内的读锁读完即刻释放,写锁等到事务提交的时候才释放。
3.3 Read Commit Snapshot Isolation
- 测试环境设置
- 实现设置数据库隔离级别为:
- 检查当前会话的默认隔离级别:
- 数据不一致情况测试截图
- 更新冲突测试
- RCSI 测试结论
- 读不加锁,但申请表格的架构锁,读行版本数据
- 不存在丢失更新、脏读情况,但是存在不可重复读及幻读情况
- 没有更新冲突检测,RCSI跟RC的更新处理方式一样
3.4 Read Reaptable
- 数据不一致情况测试截图
- RR测试结论
- 读加S锁,事务结束后才释放S锁
- 不存在丢失更新、脏读及不可重复读情况,但是存在幻读情况
3.5 Read Serializable
- 数据不一致情况测试截图
- RS 测试结论
- 读加S锁,事务结束后才释放S锁
- 增加了范围锁
- 不存在丢失更新、脏读、不可重复读、幻读情况
- 并发能力最差
3.6 Snapshot Isolation
- 数据不一致情况测试截图
- 更新冲突测试
- SI 测试结论
- 不存在 丢失更新、脏读、幻读等数据不一致情况
- 读不加锁,为读行版本数据
- 具有冲突监测,无法禁用,如果使用这个隔离级别,程序要做更新冲突的回滚处理
4 总结
隔离级别
|
说明
|
脏读
|
不可重复读
|
幻影
|
并发控制模型
|
Read UnCommitted
|
未提交读
|
YES
|
YES
|
YES
|
悲观
|
Read Committed
|
已提交读
|
NO
|
YES
|
YES
|
悲观
|
Read Commmitted (行版本)
|
已提交读(快照)
|
NO
|
YES
|
YES
|
乐观
|
Read Repeattable
|
可重复读
|
NO
|
NO
|
YES
|
悲观
|
Snapshot
|
快照
|
NO
|
NO
|
NO
|
乐观
|
Read Serializeble
|
可串行化
|
NO
|
NO
|
NO
|
悲观
|
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