并发、事务隔离级别学习理解

并发、事务隔离级别学习理解

并发构架

当许多人试图同时修改数据库内的数据时，必须执行控制系统以使某个人所做的修改不会对他人产生负面影响。这称为并发控制。

并发控制理论因创立并发控制的方法不同而分为两类：

悲观并发控制
锁定系统阻止用户以影响其它用户的方式修改数据。如果用户执行的操作导致应用了某个锁，则直到这个锁的所有者释放该锁，其它用户才能

执行与该锁冲突的操作。该方法主要用在数据争夺激烈的环境中，以及出现并发冲突时用锁保护数据的成本比回滚事务的成本低的环境中，因

此称该方法为悲观并发控制。

乐观并发控制
在乐观并发控制中，用户读数据时不锁定数据。在执行更新时，系统进行检查，查看另一个用户读过数据后是否更改了数据。如果另一个用户

更新了数据，将产生一个错误。一般情况下，接收错误信息的用户将回滚事务并重新开始。该方法主要用在数据争夺少的环境内，以及偶尔回

滚事务的成本超过读数据时锁定数据的成本的环境内，因此称该方法为乐观并发控制。

Microsoft® SQL Server™ 2000 支持广泛的乐观和悲观并发控制机制。通过指定下列各项，用户可以指定并发控制类型：

用于连接的事务隔离级别。

根据以上描述主要是通过数据争夺的激烈程度、数据保护成本来选择并发控制方式。当我们选择不同的并发控制方式，随即产生并发问题。

并发问题
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。并发问题包括：

丢失或覆盖更新。

未确认的相关性（脏读）。

不一致的分析（非重复读）。

幻像读。
丢失更新
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。

未确认的相关性（脏读）
当第二个事务选择其它事务正在更新的行时，会发生未确认的相关性问题。第二个事务正在读取的数据还没有确认并且可能由更新此行的事务

所更改。

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

。

不一致的分析（非重复读）
当第二个事务多次访问同一行而且每次读取不同的数据时，会发生不一致的分析问题。不一致的分析与未确认的相关性类似，因为其它事务也

是正在更改第二个事务正在读取的数据。然而，在不一致的分析中，第二个事务读取的数据是由已进行了更改的事务提交的。而且，不一致的

分析涉及多次（两次或更多）读取同一行，而且每次信息都由其它事务更改；因而该行被非重复读取。

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。

幻像读
当对某行执行插入或删除操作，而该行属于某个事务正在读取的行的范围时，会发生幻像读问题。事务第一次读的行范围显示出其中一行已不

复存在于第二次读或后续读中，因为该行已被其它事务删除。同样，由于其它事务的插入操作，事务的第二次或后续读显示有一行已不存在于

原始读中。

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。

并发问题对数据库进行读取、更新、删除和插入数据过程中得到不同的结果进行归类。假设用户在某一段时间内要求操作数据的正确性和一致
性。
更新、插入 -- 脏读
更新       -- 非重复读
删除、插入 -- 幻像读

为了处理并发问题，可以采用适当的事务隔离级别进行控制。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL
控制由连接发出的所有 Microsoft® SQL Server™ SELECT 语句的默认事务锁定行为。

语法
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL
    { READ COMMITTED
        | READ UNCOMMITTED
        | REPEATABLE READ
        | SERIALIZABLE
    }

参数
READ COMMITTED

指定在读取数据时控制共享锁以避免脏读，但数据可在事务结束前更改，从而产生不可重复读取或幻像数据。该选项是 SQL Server 的默认值

。

READ UNCOMMITTED

执行脏读或 0 级隔离锁定，这表示不发出共享锁，也不接受排它锁。当设置该选项时，可以对数据执行未提交读或脏读；在事务结束前可以更

改数据内的数值，行也可以出现在数据集中或从数据集消失。该选项的作用与在事务内所有语句中的所有表上设置 NOLOCK 相同。这是四个隔

离级别中限制最小的级别。

REPEATABLE READ

锁定查询中使用的所有数据以防止其他用户更新数据，但是其他用户可以将新的幻像行插入数据集，且幻像行包括在当前事务的后续读取中。

因为并发低于默认隔离级别，所以应只在必要时才使用该选项。

SERIALIZABLE

在数据集上放置一个范围锁，以防止其他用户在事务完成之前更新数据集或将行插入数据集内。这是四个隔离级别中限制最大的级别。因为并

发级别较低，所以应只在必要时才使用该选项。该选项的作用与在事务内所有 SELECT 语句中的所有表上设置 HOLDLOCK 相同。

注释
一次只能设置这些选项中的一个，而且设置的选项将一直对那个连接保持有效，直到显式更改该选项为止。这是默认行为，除非在语句的 FROM

子句中在表级上指定优化选项。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL 的设置是在执行或运行时设置，而不是在分析时设置。

READ COMMITTED   -- 避免脏读
READ UNCOMMITTED -- 不控制
REPEATABLE READ  -- 避免不可重复读
SERIALIZABLE     -- 避免幻像读