浅析SQL Server的锁机制
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2009-09-14
14:43:30
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浅析 SQL Server 的锁机制
作者：宋立桓
E-mail: slhhacker@21cn.com
[导读:各种大型数据库所采用的锁的基本理论是一致的，但在具体实现上各有差别。SQL Server 更强调由系统
来管理锁。在用户有 SQL 请求时，系统分析请求，自动在满足锁定条件和系统性能之间为数据库加上适当的锁，
同时系统在运行期间常常自动进行优化处理，实行动态加锁。对于一般的用户而言，通过系统的自动锁定管理
机制基本可以满足使用要求，但如果对数据安全、数据库完整性和一致性有特殊要求，就需要了解 SQL Server
的锁机制，掌握数据库锁定方法。]
锁是数据库中的一个非常重要的概念，它主要用于多用户环境下保证数据库完整性和一致性。 我们知道，多
个用户能够同时操纵同一个数据库中的数据，会发生数据不一致现象。即如果没有锁定且多个用户同时访问一
个数据库，则当他们的事务同时使用相同的数据时可能会发生问题。这些问题包括：丢失更新、脏读、不可重
复读和幻觉读：
1．当两个或多个事务选择同一行，然后基于最初选定的值更新该行时，会发生丢失更新问题。每个事务都不
知道其它事务的存在。最后的更新将重写由其它事务所做的更新，这将导致数据丢失。例如，两个编辑人员制
作了同一文档的电子复本。每个编辑人员独立地更改其复本，然后保存更改后的复本，这样就覆盖了原始文档 。
最后保存其更改复本的编辑人员覆盖了第一个编辑人员所做的更改。如果在第一个编辑人员完成之后第二个编
辑人员才能进行更改，则可以避免该问题。
2. 脏读就是指当一个事务正在访问数据，并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时 ，
另外一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据。因为这个数据是还没有提交的数据，那么另外一个事务
读到的这个数据是脏数据，依据脏数据所做的操作可能是不正确的。例如，一个编辑人员正在更改电子文档。
在更改过程中，另一个编辑人员复制了该文档（该复本包含到目前为止所做的全部更改）并将其分发给预期的
用户。此后，第一个编辑人员认为目前所做的更改是错误的，于是删除了所做的编辑并保存了文档。分发给用
户的文档包含不再存在的编辑内容，并且这些编辑内容应认为从未存在过。如果在第一个编辑人员确定最终更
改前任何人都不能读取更改的文档，则可以避免该问题。
3．不可重复读是指在一个事务内，多次读同一数据。在这个事务还没有结束时，另外一个事务也访问该同一
数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，由于第二个事务的修改，那么第一个事务两次读到的的数据
可能是不一样的。这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的，因此称为是不可重复读。例如，一
个编辑人员两次读取同一文档，但在两次读取之间，作者重写了该文档。当编辑人员第二次读取文档时，文档
已更改。原始读取不可重复。如果只有在作者全部完成编写后编辑人员才可以读取文档，则可以避免该问题。
4．幻觉读是指当事务不是独立执行时发生的一种现象，例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改，这种
修改涉及到表中的全部数据行。同时，第二个事务也修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据 。
那么，以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还有没有修改的数据行，就好象发生了幻觉一样。例如，
一个编辑人员更改作者提交的文档，但当生产部门将其更改内容合并到该文档的主复本时，发现作者已将未编
辑的新材料添加到该文档中。如果在编辑人员和生产部门完成对原始文档的处理之前，任何人都不能将新材料
添加到文档中，则可以避免该问题。
所以，处理多用户并发访问的方法是加锁。锁是防止其他事务访问指定的资源控制、实现并发控制的一种主要
手段。当一个用户锁住数据库中的某个对象时，其他用户就不能再访问该对象。加锁对并发访问的影响体现在
锁的粒度上。为了控制锁定的资源，应该首先了解系统的空间管理。在 SQL Server 2000 系统中，最小的空间
管理单位是页，一个页有 8K。所有的数据、日志、索引都存放在页上。另外，使用页有一个限制，这就是表中
的一行数据必须在同一个页上，不能跨页。页上面的空间管理单位是盘区，一个盘区是 8 个连续的页。表和索
引的最小占用单位是盘区。数据库是由一个或者多个表或者索引组成，即是由多个盘区组成。放在一个表上的
锁限制对整个表的并发访问；放在盘区上的锁限制了对整个盘区的访问；放在数据页上的锁限制了对整个数据
页的访问；放在行上的锁只限制对该行的并发访问。
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