【SQL Server学习笔记】事务、锁定、阻塞、死锁

1、事务

隐式事务

/*==================================================================
当以create,drop,
    fetch,open,
    revoke,grand,
    alter table,select,insert,delete,update,truncate table
语句首先执行的时候，SQL Server会话自动打开一个新的事务，
如果在会话中激活了隐式事务模式，那么这个事务会一直保持打开状态，
直到rollback或commit语句这个事务才结束，如果忘记提交事务,
那么在相应的隔离级别下，事务占用的锁可能不会释放，因此尽量不要用隐式事务。
====================================================================*/

--会话1
set implicit_transactions on

update t
set v = 'ext12'

set implicit_transactions off

select @@TRANCOUNT --输出：1，说明事务没有释放
                   --占用的X独占锁不会释放，会阻塞其他会话
  

--会话2,被会话1阻塞住了，不会返回任何记录
select *
from t
      

在会话1中执行commit来提交事务，那么会话2马上就会返回记录了。

现在把两个会话的执行顺序调换一下：

--会话1
set implicit_transactions on  --打开了隐式事务

select *
from t

set implicit_transactions off

select @@TRANCOUNT  --输入：1，说明这个会话中的事务也没有提交

--会话2，会话2没有被会话1阻塞，
--之所以这样是因为会话的默认隔离级别是read committed，
--会话1中的事务虽然没有提交，但是select语句在这种隔离级别下，
--运行完就会释放占用的S共享锁，所以不会阻塞写操作
update t
set v = 'ext'
 

显示数据库最早的活动事务

/*==============================================================
如果事务在数据库中始终打开，有可能会阻塞其他进程的操作,
为什么是有可能而不是一定呢，
原因就是：在默认隔离级别下的select语句查询到数据后就会立即释放共享锁。
另外，日志备份也只会截断不活动事务的那部分日志，所以活动的事务
会导致日志数据越来越多。

为了找到没有提交的事务，可以用下面的命令显示某个数据库最早的活动事务.

不过有个例外，就是下面的命令不会返回：不占用锁资源的未提交事务
================================================================*/

begin tran  --开始显示事务

select *
from t      --运行后立即释放共享锁

select @@TRANCOUNT   --输入：1，说明没有提交事务

dbcc opentran('wc')  --显示数据库最早的活动事务，
                            --但是这儿显示"没有处于打开状态的活动事务"

通过会话来查询事务信息

--由于上面未提交事务中的select语句在默认的隔离级别下执行后自动释放了共享锁，
--所以dbcc opentran命令并没有返回这个活动事务，
--不过下面的视图解决了这个问题，可以找到所有活动事务。


--找到活动事务
select session_id,                     --session_id与transaction_id的对应关系
       transaction_id,
       is_user_transaction,
       is_local
from sys.dm_tran_session_transactions  --会话中的事务，识别所有打开的事务 
where is_user_transaction =1


--找到活动事务对应的执行语句
select c.session_id,                   --session_id与connection_id的对应关系
       c.connection_id,
       c.most_recent_sql_handle,
       s.text            
from sys.dm_exec_connections  c        --执行连接，最近执行的查询信息
cross apply sys.dm_exec_sql_text(c.most_recent_sql_handle) s
where c.session_id = 361   


--活动事务的具体信息
select t.transaction_id,
       t.name,                        --这里显示user_transaction
       t.transaction_begin_time,
       
       case t.transaction_type         --事务类型
		   when 1 then '读/写事务'
		   when 2 then '只读事务'
		   when 3 then '系统事务'
		   when 4 then '分布式事务'
	   end 'transaction type',
	   
	   case t.transaction_state
		   when 0 then '事务尚未完全初始化'
		   when 1 then '事务已初始化但尚未启动'
		   when 2 then '事务处于活动状态'
		   when 3 then '事务已结束。该状态用于只读事务'
		   when 4 then '已对分布式事务启动提交进程'
		   when 5 then '事务处于准备就绪状态且等待解析'
		   when 6 then '事务已提交'
		   when 7 then '事务正在被回滚'
		   when 8 then '事务已回滚'
	   end  'transaction state'
from sys.dm_tran_active_transactions t    --活动的事务
where transaction_id = 150764485

2、锁定

当一个用户要读取另一个用户正在修改的数据，或者一个用户正在修改另一个用户正在读取的数据，或者一个用户要修改另一个用户正在修改的数据，就会出现并发问题。锁定能防止并发问题。

资源的锁定方式称为锁定模式，SQL Server中的锁定模式：共享锁，意向锁，更新锁，排他锁，架构稳定锁，架构修改锁，大批量更新锁，键范围锁。不是所有锁模式都是兼容的，如：一个加了排他锁的资源不能再加其他锁，其他事务必须等待，直到释放排他锁。

可以锁定SQL Server中的各类对象，可以锁定的资源在粒度上差异很大，从细粒度(行、键)到粗粒度(数据库)。细粒度的锁允许用户能查询那些未被锁定的行，并发性更高，但是需要更多的锁资源(每个被锁定的行都需要一个锁资源)；粗粒度的锁降低了并发性，但需要的锁资源很少。

在SQL Server中可锁定的资源：

DB(数据库)
	Metadata(系统元数据)
	Object(数据库对象:视图,函数,存储过程,触发器)
	Table(表)
		Hobt(堆或B树)
			Allocation Unit(按照数据的类型(数据,行溢出、大对象)分组的相关页面)
				Extent(8个8KB的页面)
					Page(8KB数据页面)
						Rid(行标示符对应一个堆表的行)
						Key(键范围上的锁、B树中的键)
File
Application

查看锁的活动

select resource_type,                  --资源类型
       resource_database_id,           --资源所在的数据库id
       resource_associated_entity_id,  --数据库中与资源相关联的实体的 ID。
                                       --该值可以是对象ID、Hobt ID 或分配单元 ID，
                                       --具体视资源类型而定
       object_name(resource_associated_entity_id,resource_database_id),
       
       resource_lock_partition,  --已分区锁资源的锁分区ID。对于未分区锁资源值为 0       
       resource_description,  --资源的说明，其中只包含从其他资源列中无法获取的信息
       
       request_session_id,    --请求资源的会话
       request_type,          --请求类型，该值为 LOCK       
       request_mode,      --请求的模式,对于已授予的请求，为已授予模式,
                          --对于等待请求，为正在请求的模式(锁定模式)                              
       request_status         --请求的当前状态，
                              --可能值为 GRANTED、CONVERT 或 WAIT
       
from sys.dm_tran_locks
WHERE request_session_id = 361

控制表的锁升级

每个锁都会消耗内存资源，当锁的数量增加时，那么所需要的内存就会增加，而系统内可用的内存就会减少。如果锁占用的内存比率超过一个阀值，SQL Server会将细粒度锁（行锁）升级为粗粒度锁（表锁），这个过程就是锁升级。

锁升级的优点是可以减少锁的数量，相应的减少内存的使用量，而缺点是由于锁住了更大的资源，所以会导致阻塞，降低并发性。

--默认值，不管是不是分区表，会在表级别启用锁升级
ALTER TABLE t
SET (lock_escalation = TABLE)

--当表升级时，如果表已经分区，会在分区级别启用锁升级
ALTER TABLE t
SET (lock_escalation = auto)

--在表级别禁用锁升级，如果用了TabLock提示或在Serializable隔离级别下查询，还是会有表锁
ALTER TABLE t
SET (lock_escalation = disable)

影响锁定的除了上面提到的锁定模式、锁的粒度，还有就是事务的隔离级别。

所谓隔离级别其实就是事务与事务之间相互影响的程度，比如，一个事务修改了数据，那么其他事务是否能看到这些修改的数据，无论事务是否提交。对于最高的隔离级别，这个事务所做的修改，其他任何事务都看不到；而最低的隔离级别，这个事务所做的修改，可以被其他任何事务看到。

SQL Server隔离级别：

1.read uncommitted能解决丢失更新的问题，但是会导致脏读。

2.read committed读取的是已提交的数据，所以解决了脏读的问题，但是会有不可重复读取的问题，也就是在一个事务中有两次读取，第一次读取的和第二次读取的同一条数据，可能值是不同的，因为在事务中的select语句在读取完之后就立即释放的共享锁，而此时有另一个事务把刚才第一个事务读取的那条数据修改了，这样第一次读和第二次读到的值就会不同。

3.repeatable read解决了不可重复读取的问题，也就是在一个事务中的前后两次读取，读取到的数据值是一样的，但是会有幻读的可能，也就是第一次读出的数据确实和第二次读取的数据一样，但是第二次读取的记录条数可能多于第一次读取的记录条数，因为在读取的时候确实是锁住了被读取的记录，但是这个表可能添加了新的记录。

4.serializable通过锁住查询范围内的键、键与键之间的范围来解决幻读的问题，比如where id >=5 and id <=10,加入表表中只有id为7,9的两条记录，那么5-6、7-8、9-10这3个范围都会被锁住。

5.在ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION下的snapshot这种隔离级别允许读取事务一致性版本的数据，但可能不是最新的版本，也就是说在一个事务中只能读到某个版本，比如，在一个事务中有两次读取，第一次读完后，数据被另一个事务修改且事务提交了，此时进行第2次读取，那么读出来的还是和第一次读取一样的数据，这就是在一个事务中如果数据被其他事务修改了，读出来的数据也一样。优点是数据读取不会阻塞写，写也不会阻塞读取。另外，如果两个事务同时修改同一行数据，会导致更新冲突错误。

6.在READ_COMMITTED_SNAPSHOT下的read committed隔离级别允许在同一事务中总是能读取运行的已提交的数据，而且数据读取不会阻塞写，写也不会阻塞读取，也不会导致更新冲突。

上面是关于锁定的概念，那么接下来就是如何找到阻塞的进程，并解决阻塞问题。

--会话1，修改数据，但没有提交事务
BEGIN TRAN	

select @@SPID   --输出：287

UPDATE t 
SET v = '88888'
WHERE idd = 1

--会话2，由于会话一事务没有提交，导致阻塞
BEGIN TRAN	

select @@SPID   --输出：105

UPDATE t 
SET v = '888'
WHERE idd = 1
--查询会话1的等待信息
select session_id,           --查询的会话，也就是被阻塞的会话
       wait_duration_ms,     --等待毫秒数
       wait_type,            --等待类型，如：LCK_M_X表示正在等待获取排他锁

       
       blocking_session_id   --阻塞session_id会话的会话
from sys.dm_os_waiting_tasks
where session_id = 105

--查询这个被阻塞的会话请求的资源情况
select resource_type,
       
       request_status,
       request_mode,
       request_session_id      
       
from sys.dm_tran_locks 
where request_session_id = 105 


--说明会话2在update时一共获取了4个锁，共享数据库锁、2个意向独占锁(锁定表、数据页)，
--一个键锁锁住那条要更新的记录，只有这个键锁的请求状态时wait，
--其他3个锁状态为grant表示已经会话2已经获得了锁。
--另一种查看阻塞会话的方法：--查看当前会话的执行请求
select session_id,
       status,
       
       blocking_session_id,
       wait_type,
       wait_time
from sys.dm_exec_requests
where session_id = 105

--配置语句等待锁释放的时间
--设置语句的锁请求超时时段
--超时时段是以毫秒为单位，超时后会返回锁定错误返回错误：(1 行受影响)消息 1222，级别 16，状态 51，第 7 行已超过了锁请求超时时段。语句已终止。 

3、死锁当两个事务分别锁定了资源，而又继续请求对方已获取的资源，那么就会产生死锁。
发生死锁的原因：
A、会话以不同的顺序访问表。
B、会话长时间运行事务，在一个事务中更新了很多表或行，这样增加了冲突的可能。
C、会话1申请了一些行锁，会话2申请了一些行锁，之后决定将其升级为表锁。
   如果这些行在相同的数据页面中，并且两个会话同时在相同的页面上升级锁粒度，就会产生死锁。

set lock_timeout 1000 
--跟踪死锁--会话1
set transaction isolation level serializable

begin tran

update t
set v ='563'
where idd =2

waitfor delay '00:00:10'

update t
set v = '963'
where idd =1commit--会话2
set transaction isolation level serializable

begin tran

update t
set v ='234'
where idd =1

waitfor delay '00:00:10'

update t
set v = '987'
where idd=2

commit

再开启一个会话，开启跟踪：

/*===================================================================
开启跟踪标志位：
              DBCC TRACEON(trace#[,...n],-1) [With No_InfoMsgs]

检查某种或某些标志位是开启，还是关闭：
	          DBCC TRACESTATUS(trace#[,...n],-1) [With No_InfoMsgs]

1.trace#:指定一个或多个需要开启或需要检查状态的跟踪标志位数字
2.    -1:如果指定了-1，则以全局方式打开某种或某些跟踪标志位
3.with No_InfoMsgs:当命令中包含此参数时，则禁止DBCC输出信息性消息
=====================================================================*/

--跟踪1222能把详细的死锁信息返回到SQL Server的日志中
--标志位-1表示跟踪标志位1222应该对所有SQL Server连接全局启用
DBCC TraceOn(1222,-1)
go

--验证标志位是否启动
DBCC TraceStatus
go

--关闭标志位
DBCC TraceOff(1222,-1)
go
设置死锁优先级--设置死锁的优先级,调整一个查询会话由于死锁而被终止运行的可能性
SET DeadLock_Priority  Low | Normal | High | numeric-priority
 
--是当前连接很有可能被终止运行
set deadlock_priority Low 

--SQL Server终止回滚代价较小的连接
set deadlock_priority Normal 

--减少连接被终止的可能性，除非另一个连接也是High或数值优先级大于5
set deadlock_priority High 

--数值优先级：-10到10的值，-10最有可能被终止运行，10最不可能被终止运行，
--两个数字谁大，谁就越不可能在死锁中被终止
set deadlock_priority 10