第17/24周 悲观并发控制（Pessimistic Concurrency）

大家好，欢迎回到性能调优培训。今天标志着第5个月培训的开始，这个月我们会谈论SQL Server里的锁、阻塞和死锁（Locking, Blocking, and Deadlocking）。

SQL Server提供悲观和乐观并发控制模式，它们用来定义并发查询的执行。这期我会给你讲解悲观并发控制模式里各种隔离级别概况，下周我会进一步介绍自SQL Server 2005起引入的乐观隔离级别情况。

悲观隔离级别（Pessimistic Isolation Levels）

悲观隔离级别意味着读查询（SELECT）阻塞写查询（INSERT，UPDATE，DELETE），而且写查询阻塞读查询。SQL Server对此行为使用所谓的锁（Locks）：

• 读操作获取共享锁（Shared Locks (S)）
• 写操作获取排它锁（Exclusive Locks (X)）

2个锁之间互不兼容。这就是说不能同时读写一条记录。如果这个发生的话，就会出现所谓的阻塞（Blocking）情形。当你设置指定的事务隔离级别（transaction isolation level）后，你就直接影响读查询在写查询同时进行时如何把持它们的共享锁（S）。你不能影响写操作——当你在表上修改一条记录（INSERT，UPDATE，DELETE）总会拿到排它锁（X）。

默认情况每个查询在提交读（Read committed）隔离级别运行。提交读意味着SQL Server在记录读取时会在记录上获取一个共享锁（S），一旦记录完全读取或处理，共享锁（S）就是立即释放。当你对表进行扫描（Scan）运算符（单线程），在给定时间内只有一个共享锁（S）把持着。因为这个行为，其他事务随后修改记录是可能的。如果你在同个事务里读取同个记录，你应该使用所谓的不可重复读（Non-Repeatable Read）：你多次读取一条记录，但却返回不同的值。

如果你不能忍受可重复读的行为，你可以使用限制更多的可重复读（Repeatable Read）。这个隔离级别给你可重复的读（因名而来），即当你读取一条记录时，SQL Server会保持共享锁（S）直到你事务的结束。因此在你读取的事务期间，没有人可以获取排它锁（X）来改变你的记录（因为这个不兼容性，排它锁会向阻塞让步）。这个方法有优点也有缺点：一方面你获得更准确的记录（可重复读），另一方面你会有更多的阻塞发生，因为读操作把持它们的共享锁（S）直到它们事务的结束。你要在并发控制和数据准确性之间权衡。

你还可以通过改变隔离级别为可串行化（Serializable）来进一步限制。使用那个在SQL Server里最有限制的隔离级别——你可以避免所谓的虚影记录（Phantom Records）。当你多次从表获取记录时，虚影记录会出现并消失。为了避免虚影记录，SQL Server使用所谓的Key Range Locking技术，即通过锁定你初次获取的范围数据。

因此没有其它的并发查询可以在锁定范围内插入记录。从范围内删除记录，或“移动”另一条记录到此范围的更新语句都是不可能的。这样的查询只会阻塞。在你行范围定义记录的查询谓语上，你也需要支持的索引。用支持的索引，SQL Server会锁定各个索引键。没有支持的索引，SQL Server就会锁定你的整张表，这会大大伤及你数据库的并发和工作量！

最后SQL Server支持未提交读（Read Uncommitted）隔离级别。使用提交读，当读取数据时，不需要获得共享锁（S）。因此从当前正在进行的事务中读到未提交的数据是可能的。那就是所谓的脏读（Dirty Read）。如果这样的事务回滚，你就读到了数据库里逻辑上不存在的数据。这是个并不推荐的隔离级别，用的时候要慎重考虑下。使用著名的NOLOCK查询提示就可以强制脏读。

悲观隔离级别并不复杂，是不是？隔离级别就是表示对于读取的数据共享锁（S）可以把持多久。基于此，隔离级别就定义了在数据读取期间，哪些是可以操作的，哪些是不能操作的。看下图就会明白。

　　　　　　　　　　　　　　　　脏读（Dirty Read）　　不可重复读（Non-Repeatable Read）　　虚影记录（Phantom Records）

未提交读（Read Uncommitted）　　   是　　　　　　　　　　是　　　　　　　　　　　　　　　　　　是

提交读（Read Committed）　　　　　否　　　　　　　　　　是　　　　　　　　　　　　　　　　　　是

重复读（Repeatable Read）　　　　　否　　　　　　　　　　否　　　　　　　　　　　　　　　　　　是

可序列话（Serializable）　　　　　　  否　　　　　　　　　　否　　　　　　　　　　　　　　　　　　否

另外为了保证查询的正确性，对于指定的隔离级别，SQL Server会临时提升隔离级别。你可以围观这个文章：事务隔离级别神话与误解。

小结

今天你已经学习了SQL Server里各个悲观隔离级别的基础。当你对SQL Server里的锁和阻塞情况进行故障排除时，这是你必须知道的基础：读查询（SELECT）阻塞写查询（INSERT，UPDATE，DELETE），而且写查询阻塞读查询。

下周我们会谈论SQL Server支持的使用乐观并发控制（Optimistic Concurrency）组合的另外2个隔离级别。请继续关注！

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