什么是事务?什么是锁?
答:事务是指一个工作单元,它包含了一组数据操作命令,并且所有的命令作为一个整体一起向系统提交或撤消请求操作,即这组命令要么都执行,要么都不执行。
锁是在多用户环境中对数据的访问的限制。SqlServer自动锁定特定记录、字段或文件,防止用户访问,以维护数据安全或防止并发数据操作问题,锁可以保证事务的完整性和并发性。
事务
事务的概念:
数据库中的事务是数据库并发控制的基本单位
,一条或者一组语句要么全部成功,对数据库中的某些数据成功修改; 要么全部不成功,数据库中的数据还原到这些语句执行。
事务必须具备以下四个属性,简称ACID 属性:原子性(Atomicity)
:事务是一个完整的操作。事务的各步操作是不可分的(原子的);要么都执行,要么都不执行一致性(Consistency)
:当事务完成时,数据必须处于一致状态隔离性(Isolation)
:对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的,这表明事务必须是独立的,它不应以任何方式依赖于或影响其他事务永久性(Durability)
:事务完成后,它对数据库的修改被永久保持,事务日志能够保持事务的永久性
事务被分为3类常见的事务:自动提交事务
:是SQL Server默认的一种事务模式,每条Sql语句都被看成一个事务进行处理,你应该没有见过,一条Update 修改2个字段的语句,只修该了1个字段而另外一个字段没有修改。。显式事务
:T-sql标明,由Begin Transaction开启事务开始,由Commit Transaction 提交事务、Rollback Transaction 回滚事务结束。隐式事务
:使用Set IMPLICIT_TRANSACTIONS ON 将将隐式事务模式打开,不用Begin Transaction开启事务,当一个事务结束,这个模式会自动启用下一个事务,只用Commit Transaction 提交事务、Rollback Transaction 回滚事务即可。
事务中常用的语句:Begin Transaction
:标记事务开始。Commit Transaction
:事务已经成功执行,数据已经处理妥当。Rollback Transaction
:数据处理过程中出错,回滚到没有处理之前的数据状态,或回滚到事务内部的保存点。Save Transaction
:事务内部设置的保存点,就是事务可以不全部回滚,只回滚到这里,保证事务内部不出错的前提下。
同时增加三个城市示例:
begin tran tran_R_City --开始事务 declare @tran_error int; set @tran_error=0; begin try insert into R_City values('新疆','xinjiang',1,0,'2019-03-21',1,'XJ') insert into R_City values('深圳','shenzhen',1,0,'2019-03-21',1,'SZ') insert into R_City values('广西','guangxi',1,0,'2019-03-21',1,'GX') end try begin catch set @tran_error=@tran_error+1;--加分号或不加都能正常执行 end catch if(@tran_error>0) begin rollback tran ;--执行出错,回滚事务(不指定事务名称) print @tran_error; end else begin commit tran ;--没有异常,提交事务(不指定事务名称) print @tran_error; End
结果:
银行卡转账示例:
create table bank ( customer varchar(20), --客户姓名 currentMoney money --当前余额 ) --银行规定:每个卡上必须要有元钱 alter table bank add constraint CK_BANK_CURRENTMONEY check(currentMoney>=1); --模拟两个用户 insert into bank values('张三',1000); insert into bank values('李四',1); select * from bank; --李四找张三借元钱 --(1)将张三的余额减少 update bank set currentMoney =currentMoney-1000 where customer='张三'; select @@error; --返回如果不为,表示上面的SQL语句执行有问题。 --(2)将李四的余额要增加 update bank set currentMoney =currentMoney + 1000 where customer='李四'; select @@error; --返回如果不为,表示上面的SQL语句执行没有问题。 --事务:将需要做一件事情的所有步骤当做一个整体执行,要么所有步骤都执行,要么一个步骤都不执行。 --显示事务(常用): --(1)开始事务: begin transaction; --(2)提交事务: commit transaction; --(3)回滚事务: rollback transaction; --隐性事务: SET IMPLICIT_TRANSACTIONS ON SET IMPLICIT_TRANSACTIONS OFF delete from bank where customer='李四'; select * from bank; delete from bank; --自动提交事务:这是SQL Server 的默认模式,它将每条单独的T-SQL 语句视为一个事务,如果成功执行,则自动提交;如果错误,则自动回滚 --转账出现了问题,如果解决?要使用事务 --决定什么时候提交事务?什么时候回滚事务?需要根据@@error的值来决定。 ---@@error 只记录上一条SQL语句的执行状态如果成功,返回,如果不成功,返回非的值 --第一步:开启事务 begin transaction; declare @myerror int --声明一个变量,用来记录所有SQL语句执行完成后的状态值 set @myerror=0 --默认为表示无错误 --(1)将张三的余额减少 update bank set currentMoney =currentMoney-1000 where customer='张三'; set @myerror=@myerror+@@error; --(2)将李四的余额要增加 update bank set currentMoney =currentMoney + 1000 where customer='李四'; set @myerror=@myerror+@@error; if(@myerror<>0) begin print '对不起,转账未成功!' --第二步:回滚事务 rollback transaction; end; else begin print '恭喜您,转账成功' --提交事务 commit transaction ; end; go print '转账后的状态为:' go select * from bank;
使用set xact_abort
设置 xact_abort on/off
, 指定是否回滚当前事务,为on时如果当前sql出错,回滚整个事务,为off时如果sql出错回滚当前sql语句,其它语句照常运行读写数据库。
需要注意的时:xact_abort只对运行时出现的错误有用
,如果sql语句存在编译时错误,那么他就失灵啦。
delete tran_R_City --清空数据 set xact_abort off begin tran --语句正确 insert into R_City values('新疆','xinjiang',1,0,'2019-03-21',1,'XJ') --IsShow为int类型,出错,如果1..那个数据换成'132dsaf' xact_abort将失效 insert into R_City values('深圳','shenzhen',1,0,'2019-03-21',1,'SZ') --语句正确 insert into R_City values('广西','guangxi',1,0,'2019-03-21',1,'GX') commit tran select * from tran_R_City
锁
在多用户都用事务同时访问同一个数据资源的情况下,就会造成以下几种数据错误。
更新丢失
:多个用户同时对一个数据资源进行更新,必定会产生被覆盖的数据,造成数据读写异常。
不可重复读
:如果一个用户在一个事务中多次读取一条数据,而另外一个用户则同时更新啦这条数据,造成第一个用户多次读取数据不一致。
脏读
:第一个事务读取第二个事务正在更新的数据表,如果第二个事务还没有更新完成,那么第一个事务读取的数据将是一半为更新过的,一半还没更新过的数据,这样的数据毫无意义。
幻读
:第一个事务读取一个结果集后,第二个事务,对这个结果集经行增删操作,然而第一个事务中再次对这个结果集进行查询时,数据发现丢失或新增。
锁定,就是为解决这些问题所生的,他的存在使得一个事务对他自己的数据块进行操作的时候,而另外一个事务则不能插足这些数据块。这就是所谓的锁定。
锁定从数据库系统的角度大致可以分为6种:
共享锁(S)
:还可以叫他读锁。可以并发读取数据,但不能修改数据。也就是说当数据资源上存在共享锁的时候,所有的事务都不能对这个资源进行修改,直到数据读取完成,共享锁释放。
排它锁(X)
:还可以叫他独占锁、写锁。就是如果你对数据资源进行增删改操作时,不允许其它任何事务操作这块资源,直到排它锁被释放,防止同时对同一资源进行多重操作。
更新锁(U)
:防止出现死锁的锁模式,两个事务对一个数据资源进行先读取在修改的情况下,使用共享锁和排它锁有时会出现死锁现象,而使用更新锁则可以避免死锁的出现。资源的更新锁一次只能分配给一个事务,如果需要对资源进行修改,更新锁会变成排他锁,否则变为共享锁。
意向锁
:SQL Server需要在层次结构中的底层资源上(如行,列)获取共享锁,排它锁,更新锁。例如表级放置了意向共享锁,就表示事务要对表的页或行上使用共享锁。在表的某一行上上放置意向锁,可以防止其它事务获取其它不兼容的的锁。意向锁可以提高性能,因为数据引擎不需要检测资源的每一列每一行,就能判断是否可以获取到该资源的兼容锁。意向锁包括三种类型:意向共享锁(IS),意向排他锁(IX),意向排他共享锁(SIX)。
架构锁
:防止修改表结构时,并发访问的锁。
大容量更新锁
:允许多个线程将大容量数据并发的插入到同一个表中,在加载的同时,不允许其它进程访问该表。
然而数据库并没有出现无限等待的情况,是因为数据库搜索引擎会定期检测这种状况,一旦发现有情况,立马选择一个事务作为牺牲品。牺牲的事务,将会回滚数据。有点像两个人在过独木桥,两个无脑的人都走在啦独木桥中间,如果不落水,必定要有一个人给退回来。这种相互等待的过程,是一种耗时耗资源的现象,所以能避则避。
哪个人会被退回来,作为牺牲品
,这个我们是可以控制的。控制语法:
set deadlock_priority <级别>
死锁处理的优先级别为 low<normal<high
,不指定的情况下默认为normal
,牺牲品为随机。如果指定,牺牲品为级别低的。
还可以使用数字来处理标识级别:-10到-5为low,-5为normal,-5到10为high。
减少死锁的发生,提高数据库性能
死锁耗时耗资源,然而在大型数据库中,高并发带来的死锁是不可避免的
,所以我们只能让其变的更少。
1.按照同一顺序访问数据库资源
,上述例子就不会发生死锁啦
2.保持是事务的简短,尽量不要让一个事务处理过于复杂的
读写操作。事务过于复杂,占用资源会增多,处理时间增长,容易与其它事务冲突,提升死锁概率。
3.尽量不要在事务中要求用户响应
,比如修改新增数据之后在完成整个事务的提交,这样延长事务占用资源的时间,也会提升死锁概率。
4.尽量减少数据库的并发量
。
5.尽可能使用分区表,分区视图,把数据放置在不同的磁盘和文件组中
,分散访问保存在不同分区的数据,减少因为表中放置锁而造成的其它事务长时间等待。
6.避免占用时间很长并且关系表复杂
的数据操作。
7.使用较低的
隔离级别,使用较低的隔离级别比使用较高的隔离级别持有共享锁的时间更短。这样就减少了锁争用。
参考资料:
浅谈SQL SERVER中事务的ACID
SQL Server中的事务与锁
T-SQL查询进阶—理解SQL Server中的锁