数据库锁机制

一、为什么要引入锁

多个用户同时对数据库进行并发操作时，会引起以下数据不一致的问题：

丢失更新：AB两个用户对同一数据进行修改，其中一个用户的修改结果破坏了另一个用户的修改结果，比如订票系统。

脏读：A用户修改了数据，随后B用户读取并使用了该数据，之后因为某些原因A又撤销了对数据的更改，数据恢复原值，此时B用户得到的数据就可能与数据库不一致。

不可重复读：同一个事务内，同一用户两次读到的数据不一致。

并发控制的主要方法是加锁。锁就是一段时间内禁止用户做某些操作以避免产生数据不一致。

二、锁的分类

锁的类别有两种分法：

1、从数据库系统的角度来看：分为排它锁（即独占锁），共享锁和更新锁。

排他锁（X锁）：如果事务T对数据A加上排他锁后，则其他事务不能再对A加任任何类型的封锁。只允许进行锁定操作的程序使用，其它任何对它的操作均不会被接受。执行数据更新命令时，SQL Server会自动使用独占锁。

共享锁（S锁）：如果事务T对数据A加上共享锁后，则其他事务只能对A再加共享锁，不能加排他锁。获准共享锁的事务只能读数据，不能修改数据。共享锁下其它用户可以并发读取，查询数据。但不能修改，增加，删除数据。资源共享。

更新锁：当SQL Server准备更新数据时，它首先对数据对象做更新锁锁定，这样数据将不能被修改，但可以读取。等到SQL Server确定要进行更新数据操作时，它会自动将更新锁换为独占锁，当对象上有其它锁存在时，无法对其加更新锁。

更新 (U) 锁可以防止通常形式的死锁。一般更新模式由一个事务组成，此事务读取记录，获取资源（页或行）的共享 (S) 锁，然后修改行，此操作要求锁转换为排它 (X) 锁。如果两个事务获得了资源上的共享模式锁，然后试图同时更新数据，则一个事务尝试将锁转换为排它 (X) 锁。共享模式到排它锁的转换必须等待一段时间，因为一个事务的排它锁与其它事务的共享模式锁不兼容；发生锁等待。第二个事务试图获取排它 (X) 锁以进行更新。由于两个事务都要转换为排它 (X) 锁，并且每个事务都等待另一个事务释放共享模式锁，因此发生死锁。

若要避免这种潜 在的死锁问题，请使用更新 (U) 锁。一次只有一个事务可以获得资源的更新 (U) 锁。如果事务修改资源，则更新 (U) 锁转换为排它 (X) 锁。否则，锁转换为共享锁。

2、从程序员的角度看：分为乐观锁和悲观锁。
乐观锁：完全依靠数据库来管理锁的工作；
悲观锁：程序员自己管理数据或对象上的锁处理；

请参考：http://blog.youkuaiyun.com/lmb55/article/details/78266667

SQL Server使用锁在多个同时在数据库内执行修改的用户间实现悲观并发控制。

三、锁的粒度

锁粒度是被封锁目标的大小。锁粒度小则并发性高但开销大，锁粒度大则并发性低但开销小。

SQL Server支持的锁粒度可以分为行、页、键、键范围、索引、表或数据库获取锁。

RID：行标识符，用于单独锁定表中的一行。
键：索引中的行锁，用于保护可串行事务中的键范围。
页：8千字节（KB）的数据页或索引页。
扩展盘区：相邻的八个数据页或索引页构成的一组。
表：包括所有数据和索引在内的整个表。
DB: 数据库。

四、锁定时间的长短

锁保持的时间长度为保护锁请求级别上的资源所需的时间长度。

用于保护读取操作的共享锁的保持时间取决于事务隔离级别。采用READ COMMITTED的默认事务隔离级别时，只在读取页的期间内控制共享锁。在扫描中，直到在扫描内的下一页上获取锁时才能释放锁。如果指定HOLDLOCK提示或者将事务隔离级别设置为REPEATABLE READ或SERIALIZABLE，则直到事务结束才释放锁。

根据为游标设置的并发选项，游标可以获取共享模式的滚动锁以保护提取。当需要滚动锁时，直到下一次提取或关闭游标（以先发生者为准）时才释放滚动锁。但是，如果指定HOLDLOCK，则直到事务结束时才释放滚动锁。

用于保护更新的排它锁直到事务结束才释放。

如果一个连接试图获取一个锁，而该锁与另一个连接所控制的锁冲突，则试图获取锁的连接将一直阻塞到冲突锁被释放而且连接获取了所请求的锁。

连接的超时间隔已到期，默认情况下没有超时间隔，但是一些应用程序设置超时间隔以防止无限期等待。

五、SQL Server中锁的自定义

1、处理死锁和设置死锁优先级

死锁就是多个用户申请不同的锁，由于每个申请者均拥有一部分资源而又等待其他用户拥有的资源而引起无休止的等待。

可以使用SET DEADLOCL_PRIORITY控制在发生死锁情况时会话的反应方式。如果两个进程都锁定数据，并且直到其他进程释放自己的锁时，每个进程才能释放自己的锁，即发生死锁情况。

2、处理超时和设置锁超时持续时间

LOCK_TIMEOUT返回当前会话的当前锁超时设置，单位为毫秒。

SEI LOCK_TIMEOUT设置允许应用程序设置语句等待阻塞资源的最长时间。当语句等待的时间大于LOCK_TIMEOUT设置时，系统将自动取消阻塞的语句，并给应用程序返回“已超过了锁请求超时时段”的错误信息。

示例：将锁超时期限设置为1800毫秒。
SET LOCK_TIMEOUT 1800

3、设置事务隔离级别

4、对SELECT、INSERT、UPDATE个DELETE语句使用表级锁定提示。

5、配置索引的锁定粒度

可以使用sp_indexoption系统存储过程来设置用于索引的锁定粒度。

六、查看锁的信息

1、执行EXEC SP_LOCK报告有关锁的信息
2、查询分析器中按Ctrl+2可以看到锁的信息

七、使用注意事项

如何避免死锁：

1、使用事务时，尽量缩短事务的逻辑处理过程，及早提交或回滚事务；

2、设置死锁超时参数为合理范围，如：3—10分钟，超过时间，自动放弃本次操作，避免进程悬挂；

3、优化程序，检查并避免死锁现象出现；

4、在正式版本之前，对所有的脚本和SP都要仔细测试；

5、所有的SP都要有错误处理（通过@error）；

6、一般不要修改SQL SERVER事务的默认级别，不推荐强行加锁。

八、几个有关锁的问题

解决问题：如何对行、表和数据库加锁。

1、如何锁定一个表的某一行

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED
SELECT * FROM table ROWLOCK WHERE id = 1

2、锁定数据库的一个表

SELECT * FROM table WITH(HOLDLOCK)

3、加锁语句：

MySQL:

select col1 from 表 (tablockx) where 1=0 ;

oracle:

LOCK TABLE 表 IN EXCLUSIVE MODE ；

加锁后其它人不可操作，直到加锁用户解锁，用commit或rollback解锁

几个例子帮助大家加深印象:

设table1(A,B,C)
A B C
a1 b1 c1
a2 b2 c2
a3 b3 c3

1）排它锁
新建两个连接
在第一个连接中执行以下语句

begin tran
update table1
set A=’aa’
where B=’b2’
waitfor delay ‘00:00:30’ –等待30秒
commit tran

在第二个连接中执行以下语句

begin tran
select * from table1
where B=’b2’
commit tran

若同时执行上述两个语句，则select查询必须等待update执行完毕才能执行即要等待30秒

2）共享锁
在第一个连接中执行以下语句

begin tran
select * from table1 holdlock -holdlock人为加锁
where B=’b2’
waitfor delay ‘00:00:30’ –等待30秒
commit tran

在第二个连接中执行以下语句

begin tran
select A,C from table1
where B=’b2’
update table1
set A=’aa’
where B=’b2’
commit tran

若同时执行上述两个语句，则第二个连接中的select查询可以执行
而update必须等待第一个事务释放共享锁转为排它锁后才能执行 即要等待30秒

3）死锁
增设table2(D,E)
D E
d1 e1
d2 e2

在第一个连接中执行以下语句

begin tran
update table1
set A=’aa’
where B=’b2’
waitfor delay ‘00:00:30’
update table2
set D=’d5’
where E=’e1’
commit tran

在第二个连接中执行以下语句

begin tran
update table2
set D=’d5’
where E=’e1’
waitfor delay ‘00:00:10’
update table1
set A=’aa’
where B=’b2’
commit tran

同时执行，系统会检测出死锁，并中止进程

注意: 锁定数据库的一个表的区别

SELECT * FROM table WITH (HOLDLOCK) –其他事务可以读取表，但不能更新删除

SELECT * FROM table WITH (TABLOCKX) –其他事务不能读取表,更新和删除