以下的文章主要向大家講述的是在實際操作中如何快速對SQL Server鎖機制進行掌握，各種大型數(shù)據(jù)庫所采用的相關(guān)的鎖基本理論都是相同的，但在具體實現(xiàn)上各有不同之處。SQL Server更強調(diào)由系統(tǒng)來管理鎖。

在用戶有SQL請求時，系統(tǒng)分析請求，自動在滿足鎖定條件和系統(tǒng)性能之間為數(shù)據(jù)庫加上適當(dāng)?shù)逆i，同時系統(tǒng)在運行期間常常自動進行優(yōu)化處理，實行動態(tài)加鎖。

對于一般的用戶而言，通過系統(tǒng)的自動鎖定管理機制基本可以滿足使用要求，但如果對數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)庫完整性和一致性有特殊要求，就需要了解SQL Server鎖機制，掌握數(shù)據(jù)庫鎖定方法。

鎖是數(shù)據(jù)庫中的一個非常重要的概念，它主要用于多用戶環(huán)境下保證數(shù)據(jù)庫完整性和一致性。 我們知道，多個用戶能夠同時操縱同一個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，會發(fā)生數(shù)據(jù)不一致現(xiàn)象。即如果沒有鎖定且多個用戶同時訪問一個數(shù)據(jù)庫，則當(dāng)他們的事務(wù)同時使用相同的數(shù)據(jù)時可能會發(fā)生問題。這些問題包括：丟失更新、臟讀、不可重復(fù)讀和幻覺讀：

1．當(dāng)兩個或多個事務(wù)選擇同一行，然后基于最初選定的值更新該行時，會發(fā)生丟失更新問題。每個事務(wù)都不知道其它事務(wù)的存在。最后的更新將重寫由其它事務(wù)所做的更新，這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。例如，兩個編輯人員制作了同一文檔的電子復(fù)本。

每個編輯人員獨立地更改其復(fù)本，然后保存更改后的復(fù)本，這樣就覆蓋了原始文檔。最后保存其更改復(fù)本的編輯人員覆蓋了第一個編輯人員所做的更改。如果在第一個編輯人員完成之后第二個編輯人員才能進行更改，則可以避免該問題。

2. 臟讀就是指當(dāng)一個事務(wù)正在訪問數(shù)據(jù)，并且對數(shù)據(jù)進行了修改，而這種修改還沒有提交到數(shù)據(jù)庫中，這時，另外一個事務(wù)也訪問這個數(shù)據(jù)，然后使用了這個數(shù)據(jù)。因為這個數(shù)據(jù)是還沒有提交的數(shù)據(jù)，那么另外一個事務(wù)讀到的這個數(shù)據(jù)是臟數(shù)據(jù)，依據(jù)臟數(shù)據(jù)所做的操作可能是不正確的。

例如，一個編輯人員正在更改電子文檔。在更改過程中，另一個編輯人員復(fù)制了該文檔（該復(fù)本包含到目前為止所做的全部更改）并將其分發(fā)給預(yù)期的用戶。此后，第一個編輯人員認為目前所做的更改是錯誤的，于是刪除了所做的編輯并保存了文檔。

分發(fā)給用戶的文檔包含不再存在的編輯內(nèi)容，并且這些編輯內(nèi)容應(yīng)認為從未存在過。如果在第一個編輯人員確定最終更改前任何人都不能讀取更改的文檔，則可以避免該問題。

3．不可重復(fù)讀是指在一個事務(wù)內(nèi)，多次讀同一數(shù)據(jù)。在這個事務(wù)還沒有結(jié)束時，另外一個事務(wù)也訪問該同一數(shù)據(jù)。那么，在第一個事務(wù)中的兩次讀數(shù)據(jù)之間，由于第二個事務(wù)的修改，那么第一個事務(wù)兩次讀到的的數(shù)據(jù)可能是不一樣的。這樣就發(fā)生了在一個事務(wù)內(nèi)兩次讀到的數(shù)據(jù)是不一樣的，因此稱為是不可重復(fù)讀。

例如，一個編輯人員兩次讀取同一文檔，但在兩次讀取之間，作者重寫了該文檔。當(dāng)編輯人員第二次讀取文檔時，文檔已更改。原始讀取不可重復(fù)。如果只有在作者全部完成編寫后編輯人員才可以讀取文檔，則可以避免該問題。

4．幻覺讀是指當(dāng)事務(wù)不是獨立執(zhí)行時發(fā)生的一種現(xiàn)象，例如第一個事務(wù)對一個表中的數(shù)據(jù)進行了修改，這種修改涉及到表中的全部數(shù)據(jù)行。同時，第二個事務(wù)也修改這個表中的數(shù)據(jù)，這種修改是向表中插入一行新數(shù)據(jù)。那么，以后就會發(fā)生操作第一個事務(wù)的用戶發(fā)現(xiàn)表中還有沒有修改的數(shù)據(jù)行，就好象發(fā)生了幻覺一樣。

例如，一個編輯人員更改作者提交的文檔，但當(dāng)生產(chǎn)部門將其更改內(nèi)容合并到該文檔的主復(fù)本時，發(fā)現(xiàn)作者已將未編輯的新材料添加到該文檔中。如果在編輯人員和生產(chǎn)部門完成對原始文檔的處理之前，任何人都不能將新材料添加到文檔中，則可以避免該問題。

所以，處理多用戶并發(fā)訪問的方法是加鎖。鎖是防止其他事務(wù)訪問指定的資源控制、實現(xiàn)并發(fā)控制的一種主要手段。當(dāng)一個用戶鎖住數(shù)據(jù)庫中的某個對象時，其他用戶就不能再訪問該對象。加鎖對并發(fā)訪問的影響體現(xiàn)在鎖的粒度上。為了控制鎖定的資源，應(yīng)該首先了解系統(tǒng)的空間管理。

在SQL Server 2000系統(tǒng)中，最小的空間管理單位是頁，一個頁有8K。所有的數(shù)據(jù)、日志、索引都存放在頁上。另外，使用頁有一個限制，這就是表中的一行數(shù)據(jù)必須在同一個頁上，不能跨頁。頁上面的空間管理單位是盤區(qū)，一個盤區(qū)是8個連續(xù)的頁。表和索引的最小占用單位是盤區(qū)。

數(shù)據(jù)庫是由一個或者多個表或者索引組成，即是由多個盤區(qū)組成。放在一個表上的鎖限制對整個表的并發(fā)訪問；放在盤區(qū)上的鎖限制了對整個盤區(qū)的訪問；放在數(shù)據(jù)頁上的鎖限制了對整個數(shù)據(jù)頁的訪問；放在行上的鎖只限制對該行的并發(fā)訪問。

SQL Server 2000 具有多粒度鎖定，允許一個事務(wù)鎖定不同類型的的資源。為了使鎖定的成本減至最少，SQL Server鎖機制自動將資源鎖定在適合任務(wù)的級別。鎖定在較小的粒度（例如行）可以增加并發(fā)但需要較大的開銷，因為如果鎖定了許多行，則需要控制更多的鎖。

鎖定在較大的粒度（例如表）就并發(fā)而言是相當(dāng)昂貴的，因為鎖定整個表限制了其它事務(wù)對表中任意部分進行訪問，但要求的開銷較低，因為需要維護的鎖較少。SQL Server鎖機制可以鎖定行、頁、擴展盤區(qū)、表、庫等資源。

行是可以鎖定的最小空間, 行級鎖占用的數(shù)據(jù)資源最少，所以在事務(wù)的處理過程中，允許其他事務(wù)繼續(xù)操縱同一個表或者同一個頁的其他數(shù)據(jù)，大大降低了其他事務(wù)等待處理的時間，提高了系統(tǒng)的并發(fā)性。

頁級鎖是指在事務(wù)的操縱過程中，無論事務(wù)處理數(shù)據(jù)的多少，每一次都鎖定一頁，在這個頁上的數(shù)據(jù)不能被其他事務(wù)操縱。在SQL Server 7.0以前，使用的是頁級鎖。頁級鎖鎖定的資源比行級鎖鎖定的數(shù)據(jù)資源多。在頁級鎖中，即使是一個事務(wù)只操縱頁上的一行數(shù)據(jù)，那么該頁上的其他數(shù)據(jù)行也不能被其他事務(wù)使用。

因此，當(dāng)使用頁級鎖時，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)的浪費現(xiàn)象，也就是說，在同一個頁上會出現(xiàn)數(shù)據(jù)被占用卻沒有使用的現(xiàn)象。在這種現(xiàn)象中，數(shù)據(jù)的浪費最多不超過一個頁上的數(shù)據(jù)行。

表級鎖也是一個非常重要的鎖。表級鎖是指事務(wù)在操縱某一個表的數(shù)據(jù)時，鎖定了這個數(shù)據(jù)所在的整個表，其他事務(wù)不能訪問該表中的其他數(shù)據(jù)。當(dāng)事務(wù)處理的數(shù)據(jù)量比較大時，一般使用表級鎖。表級鎖的特點是使用比較少的系統(tǒng)資源，但是卻占用比較多的數(shù)據(jù)資源。

與行級鎖和頁級鎖相比，表級鎖占用的系統(tǒng)資源例如內(nèi)存比較少，但是占用的數(shù)據(jù)資源卻是最大。在表級鎖時，有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)的大量浪費現(xiàn)象，因為表級鎖鎖定整個表，那么其他的事務(wù)都不能操縱表中的其他數(shù)據(jù)。

盤區(qū)鎖是一種特殊類型的鎖，只能用在一些特殊的情況下。簇級鎖就是指事務(wù)占用一個盤區(qū)，這個盤區(qū)不能同時被其他事務(wù)占用。例如在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和創(chuàng)建表時，系統(tǒng)分配物理空間時使用這種類型的鎖。

系統(tǒng)是按照盤區(qū)分配空間的。當(dāng)系統(tǒng)分配空間時，使用盤區(qū)鎖，防止其他事務(wù)同時使用同一個盤區(qū)。當(dāng)系統(tǒng)完成分配空間之后，就不再使用這種類型的盤區(qū)鎖。特別是，當(dāng)涉及到對數(shù)據(jù)操作的事務(wù)時，不使用盤區(qū)鎖。

數(shù)據(jù)庫級鎖是指鎖定整個數(shù)據(jù)庫，防止任何用戶或者事務(wù)對鎖定的數(shù)據(jù)庫進行訪問。數(shù)據(jù)庫級鎖是一種非常特殊的鎖，它只是用于數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)操作過程中。這種等級的鎖是一種最高等級的鎖，因為它控制整個數(shù)據(jù)庫的操作。只要對數(shù)據(jù)庫進行恢復(fù)操作，那么就需要設(shè)置數(shù)據(jù)庫為單用戶模式，這樣系統(tǒng)就能防止其他用戶對該數(shù)據(jù)庫進行各種操作。

行級鎖是一種最優(yōu)鎖，因為行級鎖不可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)既被占用又沒有使用的浪費現(xiàn)象。但是，如果用戶事務(wù)中頻繁對某個表中的多條記錄操作，將導(dǎo)致對該表的許多記錄行都加上了行級鎖，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中鎖的數(shù)目會急劇增加，這樣就加重了系統(tǒng)負荷，影響系統(tǒng)性能。

因此，在SQL Server鎖機制中，還支持鎖升級(lock escalation)。所謂鎖升級是指調(diào)整鎖的粒度，將多個低粒度的鎖替換成少數(shù)的更高粒度的鎖，以此來降低系統(tǒng)負荷。在SQL Server中當(dāng)一個事務(wù)中的鎖較多，達到鎖升級門限時，系統(tǒng)自動將行級鎖和頁面鎖升級為表級鎖。特別值得注意的是，在SQL Server中，鎖的升級門限以及鎖升級是由系統(tǒng)自動來確定的，不需要用戶設(shè)置。

解析：Microsoft SQL Server中的鎖模式

在SQL Server數(shù)據(jù)庫中加鎖時，除了可以對不同的資源加鎖，還可以使用不同程度的加鎖方式，即鎖有多種模式，SQL Server中鎖模式包括：

1．共享鎖 SQL Server鎖機制中，共享鎖用于所有的只讀數(shù)據(jù)操作。共享鎖是非獨占的，允許多個并發(fā)事務(wù)讀取其鎖定的資源。默認情況下，數(shù)據(jù)被讀取后，SQL Server立即釋放共享鎖。例如，執(zhí)行查詢“SELECT * FROM AUTHORS”時，首先鎖定第一頁，讀取之后，釋放對第一頁的鎖定，然后鎖定第二頁。

這樣，就允許在讀操作過程中，修改未被鎖定的第一頁。但是，事務(wù)隔離級別連接選項設(shè)置和SELECT語句中的鎖定設(shè)置都可以改變SQL Server的這種默認設(shè)置。例如，“ SELECT * FROM AUTHORS HOLDLOCK”就要求在整個查詢過程中，保持對表的鎖定，直到查詢完成才釋放鎖定。

2．更新鎖 更新鎖在修改操作的初始化階段用來鎖定可能要被修改的資源，這樣可以避免使用共享鎖造成的死鎖現(xiàn)象。因為使用共享鎖時，修改數(shù)據(jù)的操作分為兩步，首先獲得一個共享鎖，讀取數(shù)據(jù)，然后將共享鎖升級為排它鎖，然后再執(zhí)行修改操作。

這樣如果同時有兩個或多個事務(wù)同時對一個事務(wù)申請了共享鎖，在修改數(shù)據(jù)的時候，這些事務(wù)都要將共享鎖升級為排它鎖。這時，這些事務(wù)都不會釋放共享鎖而是一直等待對方釋放，這樣就造成了死鎖。如果一個數(shù)據(jù)在修改前直接申請更新鎖，在數(shù)據(jù)修改的時候再升級為排它鎖，就可以避免死鎖。

3．排它鎖 排它鎖是為修改數(shù)據(jù)而保留的。它所鎖定的資源，其他事務(wù)不能讀取也不能修改。

4．結(jié)構(gòu)鎖 執(zhí)行表的數(shù)據(jù)定義語言 (DDL) 操作（例如添加列或除去表）時使用架構(gòu)修改 (Sch-M) 鎖。當(dāng)編譯查詢時，使用架構(gòu)穩(wěn)定性 (Sch-S) 鎖。架構(gòu)穩(wěn)定性 (Sch-S) 鎖不阻塞任何事務(wù)鎖，包括排它鎖。因此在編譯查詢時，其它事務(wù)（包括在表上有排它鎖的事務(wù)）都能繼續(xù)運行。但不能在表上執(zhí)行 DDL 操作。

5．意向鎖 意向鎖說明SQL Server鎖機制有在資源的低層獲得共享鎖或排它鎖的意向。例如，表級的共享意向鎖說明事務(wù)意圖將排它鎖釋放到表中的頁或者行。意向鎖又可以分為共享意向鎖、獨占意向鎖和共享式獨占意向鎖。共享意向鎖說明事務(wù)意圖在共享意向鎖所鎖定的低層資源上放置共享鎖來讀取數(shù)據(jù)。

獨占意向鎖說明事務(wù)意圖在共享意向鎖所鎖定的低層資源上放置排它鎖來修改數(shù)據(jù)。共享式排它鎖說明事務(wù)允許其他事務(wù)使用共享鎖來讀取頂層資源，并意圖在該資源低層上放置排它鎖。

6．大容量更新鎖 當(dāng)將數(shù)據(jù)大容量復(fù)制到表，且指定了 TABLOCK 提示或者使用 sp_tableoption 設(shè)置了 table lock on bulk 表選項時，將使用大容量更新 鎖。大容量更新鎖允許進程將數(shù)據(jù)并發(fā)地大容量復(fù)制到同一表，同時防止其它不進行大容量復(fù)制數(shù)據(jù)的進程訪問該表。

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