SQL Server 锁机制

锁兼容性图：

一、锁的粒度：

比较需要注意的是RID/KEY、HoBT/PAGE这两对儿的区别，RID和HoBT是针对堆表的，即没有聚集索引的表。

二、锁的模式：

1.关于其中的S、U、X锁：

共享锁

共享锁（S 锁）允许并发事务在封闭式并发控制下读取 (SELECT) 资源。 资源上存在共享锁（S 锁）时，任何其他事务都不能修改数据。 读取操作一完成，就立即释放资源上的共享锁（S 锁），除非将事务隔离级别设置为可重复读或更高级别，或者在事务持续时间内用锁定提示保留共享锁（S 锁）。

更新锁

更新锁（U 锁）可以防止常见的死锁。 在可重复读或可序列化事务中，此事务读取数据 [获取资源（页或行）的共享锁（S 锁）]，然后修改数据 [此操作要求锁转换为排他锁（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他锁（X 锁）。 共享模式到排他锁的转换必须等待一段时间，因为一个事务的排他锁与其他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他锁（X 锁）以进行更新。 由于两个事务都要转换为排他锁（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，请使用更新锁（U 锁）。 一次只有一个事务可以获得资源的更新锁（U 锁）。 如果事务修改资源，则更新锁（U 锁）转换为排他锁（X 锁）。

同oracle及mysql不同，SQL Server的update语句在查找阶段对资源加的是S锁，只有在找到数据后才会尝试将S锁转化为X锁，由于S锁转化为X的过程中可能遭遇如上所示的死锁，因此设计了U锁，这种U锁与S锁兼容与X、U锁不兼容，这样解决了可能的死锁隐患。那么为什么不直接使用X锁呢？mysql就是这样的，对索引记录和行记录这些资源直接加独占锁，SQL Server也可以这样，只不过如果直接使用独占锁，那么在update查找的过程中会直接导致select语句阻塞，由于SQL Server默认的读机制是一致性锁定读，所以我认为采用U锁是折中的办法。

排他锁

排他锁（X 锁）可以防止并发事务对资源进行访问。 使用排他锁（X 锁）时，任何其他事务都无法修改数据；仅在使用 NOLOCK 提示或未提交读隔离级别时才会进行读取操作。

数据修改语句（如 INSERT、UPDATE 和 DELETE）合并了修改和读取操作。 语句在执行所需的修改操作之前首先执行读取操作以获取数据。 因此，数据修改语句通常请求共享锁和排他锁。 例如，UPDATE 语句可能根据与一个表的联接修改另一个表中的行。 在此情况下，除了请求更新行上的排他锁之外，UPDATE 语句还将请求在联接表中读取的行上的共享锁。

Ps:在这里官网的解释可能会有歧义，DML操作虽然是读取和修改的合并，但是只有update才会先加IU、U锁来读取数据，然后修改时转化为IX、X。而删除和插入我们可以认为从一开始就是加的IX、X锁。

2.关于其中的意向锁：

意向锁有两种用途：

• 防止其他事务以会使较低级别的锁无效的方式修改较高级别资源。
• 提高数据库引擎在较高的粒度级别检测锁冲突的效率。

3.关于其中的架构锁：

数据库引擎在表数据定义语言 (DDL) 操作（例如添加列或删除表）的过程中使用架构修改 (Sch-M) 锁。 保持该锁期间，Sch-M 锁将阻止对表进行并发访问。 这意味着 Sch-M 锁在释放前将阻止所有外围操作。

某些数据操作语言 (DML) 操作（例如表截断）使用 Sch-M 锁阻止并发操作访问受影响的表。

数据库引擎在编译和执行查询时使用架构稳定性 (Sch-S) 锁。 Sch-S 锁不会阻止某些事务锁，其中包括排他 (X) 锁。 因此，在编译查询的过程中，其他事务（包括那些针对表使用 X 锁的事务）将继续运行。 但是，无法针对表执行获取 Sch-M 锁的并发 DDL 操作和并发 DML 操作。

4.关于其中的大容量更新锁：

大容量更新锁（BU 锁）允许多个线程将数据并发地大容量加载到同一表，同时防止其他不进行大容量加载数据的进程访问该表。 在满足以下两个条件时，数据库引擎使用大容量更新 (BU) 锁。

• 使用 Transact-SQL BULK INSERT 语句或 OPENROWSET(BULK) 函数，或者您使用某个大容量插入 API 命令（如 .NET SqlBulkCopy）、OLEDB 快速加载 API 或 ODBC 大容量复制 API 来将数据大容量复制到表。
• TABLOCK指定提示或表大容量加载上的锁表选项设置使用sp_tableoption。

5.关于其中的键范围锁：

在使用可序列化事务隔离级别时，对于 Transact-SQL 语句读取的记录集，键范围锁可以隐式保护该记录集中包含的行范围。 键范围锁可防止虚拟读取。 通过保护行之间键的范围，它还防止对事务访问的记录集进行虚拟插入或删除。

关于键范围锁可以参考官网，或者另一篇博客SQL Server事务隔离级别中对于可序列化读隔离级别的加锁说明。

三、锁升级

SQL Server数据库会发生锁升级，官网说明的锁升级触发条件为，如果没有使用 ALTER TABLE SET LOCK_ESCALATION 选项来禁用表的锁升级并且满足以下任一条件时，触发锁升级：

• 单个 Transact-SQL 语句在单个无分区表或索引上获得至少 5,000 个锁。
• 单个 Transact-SQL 语句在已分区表的单个分区上获得至少 5,000 个锁，并且 ALTER TABLE SET LOCK_ESCALATION 选项设为 AUTO。
• 数据库引擎实例中的锁的数量超出了内存或配置阈值。
• 如果由于锁冲突导致无法升级锁，则数据库引擎每当获取 1,250 个新锁时便会触发锁升级。

对于锁升级的优化官网提供如下建议：

1. 使用READ_COMMITTED_SNAPSHOT事务隔离级别。
2. 使用SNAPSHOT事务隔离级别。
3. 使用READ UNCOMMITTED事务隔离级别。

一般情况下我们只需要把READ_COMMITTED_SNAPSHOT选项打开即可，可以避免select加锁，从而避免阻塞和锁升级。

此外还可以打开1211和1224来避免锁升级，但是极度不推荐，锁升级本身就是为加快锁获取的效率而设计的，根本解决办法还是优化SQL。

 

参考文档

SQL Server 事务锁定和行版本控制指南：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/jj856598(v=sql.120).aspx

关于锁升级，参考官方页面：https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms184286(v=sql.105).aspx