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[数据库]在SQL Server里为什么我们需要更新锁


今天我想讲解一个特别的问题,在我每次讲解SQL Server里的锁和阻塞(Locking & Blocking)都会碰到的问题:在SQL Server里,为什么我们需要更新锁?在我们讲解具体需要的原因前,首先我想给你介绍下当更新锁(Update(U)Lock)获得时,根据它的兼容性锁本身是如何应对的。

一般来说,当执行UPDATE语句时,SQL Server会用到更新锁(Update Lock)。如果你查看对应的执行计划,你会看到它包含3个部分

  • 读取数据
  • 计算新值
  • 写入数据

在查询计划的第1部分,SQL Server初始读取要修改的数据,在各个记录上会获得更新锁(Update Locks)。在查询计划的最后第3部分,当数据被修改时,这些更新锁(Update Locks)转化为排它锁(Exclusive(X))。用这个方法产生的问题都是一样的:在第1个阶段,SQL Server为什么要获得更新锁(Update Locks),而不是共享锁(Shared(S) Locks)。平常当你通过SELECT语句读取数据,共享锁(Shared(S) Locks)已经够用了。现在的更新查询计划为什么有这个区别?我们来详细分析下。

回避死锁(Deadlock Avoidance)

首先在更新查询计划里,更新锁用来避免死锁情形。假设在计划的第1阶段,有多个更新查询计划获得共享锁(Shared(S)Locks),然后在查询计划的第3阶段,当数据最后被修改时,这些共享锁(Shared Locks)转化为排它锁(Exclusive Loks),会发生什么:

  • 第1个查询不能转化共享锁为排它锁,因为第2个查询已经获得了共享锁。
  • 第2个查询不能转化共享锁为排它锁,因为第1个查询已经获得了共享锁。

 

这是其中一个主要原因,为什么关系数据库引擎引入更新锁来实现避免特定的死锁情形。一个更新锁只与一个共享锁兼容,但不与另一个更新或排它锁兼容。因此死锁情形可以被避免,应为2个更新查询计划不可能同时并发运行。在查询的第1阶段,第2个查询会一直等到获得更新锁。System R的一个未公开研究也展示如何避免这类显著的死锁。System R不实用任何更新锁来实现避免死锁。

提升的并发

在第1阶段不获得更新锁,在这个阶段直接获得排它锁也是可见选项。这会克服死锁问题,因为排它锁与另一个排它锁不兼容。但这个方法的问题是并发受限制,因为同时没有其他的SELECT查询可以读取当前有排它锁的数据。因此需要更新锁,因为这个特定锁与传统的共享锁兼容。这样的话其他的SELECT查询可以读取数据,只要这个更新锁还没转化为排它锁。作为副作用,这会提高我们并发运行查询的并发性。

在以前关系学术上,更新锁是所谓的非对称锁(Asymmetric Lock)。在更新锁的上下文里,这个更新锁与共享锁兼容,但反之就不是:共享锁与更新锁不兼容。但SQL Server并不把共享锁作为非对称锁实现。更新锁是个对称(symmetric)的,就是说更新锁和共享锁是彼此双向兼容的。这会提供系统的整体并发,因为在2个锁类型键不会引入阻塞情形。

小结

在今天的文章里我给你介绍了共享锁,还有为什么需要共享锁。如你所见在关系数据库,是强烈需要更新锁的,因为不然的就会带来死锁并降低并发。我希望现在你已经很好的理解了更新锁,还有在SQL Server里它们是如何使用的。

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