SQL Server 的事务和锁(二)-Range S-S锁

在这篇随笔中,我们的主要关注点在 Key-Range Lock。Key-Range Lock有 S-S、S-U、I-N、X-X几种情况。我们一个一个来说,力求明白。遗憾的是,这里可能会比较冗长,那么死锁分析只好依次顺延了。

Range S-S锁的获取规则

MSDN 对 Range 锁的规则有部分描述,但是言简意赅,以下我们会将各种情况分解开来,理清MSDN中涉及的或者未涉及的规则,这些规则适用于SQL Server 2000/2005/2008/2008 R2。关于MSDN的描述,请参见:http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms191272(en-us,SQL.110).aspx。

在描述规则之前需要声明的是,我们的聚集索引就建立在 WHERE 字句之上,这很重要,否则是不会获得 Range 锁的,也就达不到 SERIALIZABLE 的要求了;另外,为了讨论简便,以下的 SQL 全部省略 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE 的声明。

我们假设有以下的表:

CREATE TABLE [dbo].[MyTable](
	[id] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
	[index_column] [int] NOT NULL,
	[data] [int] NOT NULL,
	CONSTRAINT [PK_MyTable] PRIMARY KEY NONCLUSTERED 
	(
		[id] ASC
	)WITH (PAD_INDEX  = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE  = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS  = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS  = ON) ON [PRIMARY]
	) ON [PRIMARY]

CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX [IX_MyTable] ON [dbo].[MyTable] 
(
	[index_column] ASC
)WITH (PAD_INDEX  = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE  = OFF, SORT_IN_TEMPDB = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, DROP_EXISTING = OFF, ONLINE = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS  = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS  = ON) ON [PRIMARY]

并假设我们有如下的数据:

INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (1, 1)
INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (2, 2)
INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (3, 3)
INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (4, 4)
INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (5, 5)
INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (15, 6)
INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (16, 7)
INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (18, 8)
INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (25, 9)
INSERT INTO [MyTable] ([index_column],[data]) VALUES (30, 10)

那么这张表看起来应该是这样的(我另外还将Index的Hash值以及row所在的数据页Dump出来了,以便咱们做实验)。

id index_column data index hash row page
1 1 1 (8194443284a0) 78
2 2 2 (61a06abd401c) 78
3 3 3 (98ec012aa510) 78
4 4 4 (a0c936a3c965) 78
5 5 5 (59855d342c69) 78
6 15 6 (f1de2a205d4a) 78
7 16 7 (f07ed88b2b23) 78
8 18 8 (e9069d930a93) 78
9 25 9 (b81181109ebc) 78
10 30 10 (8034b699f2c9) 78

对于WHERE子句中的条件命中现有记录的情况

规则一:如果 WHERE 子句使用的是“相等”条件,例如“WHERE [index_column]=6”,并且该索引是唯一索引,则该索引不会获得Key-Range S-S锁,仅仅是Key上获得普通S锁;

假设我们执行

SELECT [data] FROM [MyTable] WHERE [index_column]=1

那么我们使用 sp_lock 得到锁的情况:

image

可以发现第一个索引上获得了S锁,但并不是 Range S-S 锁。

规则二:如果 WHERE 子句使用的是“范围”条件,例如“>、<、BETWEEN、IN”等。不论该索引是否唯一,WHERE子句规定都会成为 Range S-S 锁作用的范围,除此之外,在索引排序规则之下,这个作用范围的“下一个”索引项也会获得Range S-S锁。

我们必须首先解释一下“下一个”是怎么一回事,“下一个”索引项有两种情况:

第一:如果在索引排序规则下,作用范围之外按照数据排布的方向能够找到一个存在的,或者是“残存的”索引项(已经提交删除,数据库中再也看不到了,但是还没有从B树数据页中删除),那么这个索引项就是“下一个”索引项;

第二:如果在索引排序规则下,作用范围之外按照数据排布的方向找不到任何残存的索引项,那么无限远(Resource Hash为0xffffffff)的索引项就是“下一个”索引项。

我们结合规则二进行说明,例如我们执行

SELECT [data] FROM [MyTable] WHERE [index_column]>=1 AND [index_column]<=4

那么 index_column 中的值为 1、2、3、4的索引会获得 Range S-S 锁,除此以外,4之后的下一个索引值,也就是5对应的索引会获得 Range S-S锁。这和我们的实验结果刚好一致。

image

 

我们再来看着一个,例如我们执行:

SELECT [data] FROM [MyTable] WHERE [index_column]>=20 AND [index_column]<=40

那么 index_column 为 25、30的索引会获得 Range S-S 锁,除此以外,30之后的下一个索引值,也就是“无限远”会获得 Range S-S 锁,请看实际Dump的锁的使用情况:

image

 

我们最后练一个稍稍复杂点儿情况:

SELECT [data] FROM [MyTable]

WHERE ([index_column]>=2 AND [index_column]<=4) OR ([index_column]>=10 AND [index_column]<=16) OR ([index_column]>=30 AND [index_column]<=40)

这里想说明的问题是,我们的“范围”是指一个个的闭合的范围,要一个个套用规则进行分析,我们现在有3块儿闭合的范围,分别是 [2,4]、[10,16]、[30,40]。我们一个个的来,对于[2,4],在这个范围内2,3,4,5获得 Range S-S锁;

对于[10,16]范围,15,16,18获得 Range S-S锁;对于[30,40]范围,30,无限远获得 Range S-S锁,一共9个。

image

 

规则一补充:如果 WHERE 子句使用的是“相等”条件,但是该索引不是唯一索引,那么除了WHERE命中的索引获得 Range S-S锁之外,“下一个”索引也会获得 Range S-S锁。

我今天仔细的做了关于这个规则的验证。另外查阅了 SQL Server 2000 - 2008 Internals 的图书中关于这个问题的记载。在不是唯一索引的情况下,没有以上这种固定的选择规则。以上规则只有在一些特定情况下才出现。而其他规则是没有问题的。

对于WHERE子句中的条件不能命中任何记录的情况

规则三:如果 WHERE 子句使用的是“相等”条件,不论索引是否为唯一索引,若不能够命中任何记录,除该 WHERE 子句规定的那个不存在的记录作为 Range S-S的一部分之外,该记录的“下一个”索引值也将会获得 Range S-S 锁。

例如,我们执行

SELECT [data] FROM [MyTable] WHERE [index_column]=6

那么下一条索引记录为15所对应的索引,因此这个索引将会获得 Range S-S 锁。

image

 

又例如,我们执行

SELECT [data] FROM [MyTable] WHERE [index_column]=31

那么下一索引记录应该是“无限远”对应的索引,则这个索引将会获得 Range S-S 锁。

image

 

规则四:如果WHERE子句中使用“范围”条件,不论索引是否为唯一索引,若不能够命中任何记录,除该 WHERE 子句规定的那个不存在的范围作为 Range S-S的一部分外,该范围的“下一个”索引值也将会获得 Range S-S锁。

例如,我们执行

SELECT [data] FROM [MyTable] WHERE [index_column]>=6 AND [index_column]<=10

我实在是写不动了,请各位开动脑筋吧,这里直接给结果:

image

 

再来一个例子吧,我们执行

SELECT [data] FROM [MyTable] WHERE [index_column]>30 AND [index_column]<40

结果是:

image

 

好了,这一篇终于搞定了。下一篇我们到了 Range S-U 以及 Range I-N 这下会死锁了,有好戏看了。

posted @ 2011-10-21 01:49 TW-刘夏 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏