SQLServer中的锁RangeS-U,X-X死锁以及事务

文章简单的介绍关于sql server 死锁 以及事物和 Range S-U,X-X的效率分析，有需要的参考下。

第一个部分代表了他锁定了一个索引范围，在这个范围内，所有索引使用 T 锁进行锁定；

第二个部分是而这个范围内已经命中的Key，这些 Key 将使用 K 锁进行锁定。

合并在一起我们说在这个范围内，索引范围和特定的row的锁定模式为 Range T-K。

举上一篇的一个例子吧：

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

的锁的使用情况是：

实际上，上述语句产生的锁有两个部分，第一个是 Range S 锁，范围是 20-40 的索引范围，第二是 Key 上使用的 S 锁，在图中可以看到有三个 Key 被命中了，分别是“无限远”，“25”对应的索引以及“30”对应的索引。其 Mode 为 Range S-S，其 Type 为 KEY，也就是，他们的范围锁为 Range S，Key 锁为 S 锁。

更新和插入操作涉及的锁
涉及的锁主要是两种，一种是 Range S-U 锁，另一种是 Range X-X 锁。

Range S-U，这个选定索引范围会获得 S 锁而命中的 Key 使用 U 锁锁定，以便将来转换为 X 锁。而在更新时，则彻底成为 X 锁，这个范围内的锁模式也就成了 Range X-X。由于更新的数据列不同（有可能是索引列，有可能不是），使用的索引也不同（聚集，非聚集，唯一，等），因此其情况就不容易像 Range S-S 锁那么容易得出规律了。总的来说有几种情况还是一致的，这里就不再逐个实验了（这里强烈推荐阅读 SQL Server 2008 Internals 这本书关于锁的章节，讲述的很清楚）：

首先，在相等判断（例如“=”），且索引为唯一索引的情况下。如果该索引命中，不会有 Range T-K 锁锁定记录范围，而相应的记录直接获得 U 锁或者 X 锁；

其次，在相等判断，不论索引是否为唯一索引，如果该索引没有命中记录，则 Range T-K 锁锁定 “下一个”记录。（关于“下一个”的解释请参见上一篇）；

第三，在范围条件（>、<、BETWEEN），不论索引是否唯一，如果该索引命中，不但该范围会获得 Range T-K 锁，而该范围的“下一个”记录也会获得 Range T-K 锁。

更新和插入操作涉及的锁
涉及的锁主要是两种，一种是 Range S-U 锁，另一种是 Range X-X 锁。

Range S-U，这个选定索引范围会获得 S 锁而命中的 Key 使用 U 锁锁定，以便将来转换为 X 锁。而在更新时，则彻底成为 X 锁，这个范围内的锁模式也就成了 Range X-X。由于更新的数据列不同（有可能是索引列，有可能不是），使用的索引也不同（聚集，非聚集，唯一，等），因此其情况就不容易像 Range S-S 锁那么容易得出规律了。总的来说有几种情况还是一致的，这里就不再逐个实验了（这里强烈推荐阅读 SQL Server 2008 Internals 这本书关于锁的章节，讲述的很清楚）：

首先，在相等判断（例如“=”），且索引为唯一索引的情况下。如果该索引命中，不会有 Range T-K 锁锁定记录范围，而相应的记录直接获得 U 锁或者 X 锁；

其次，在相等判断，不论索引是否为唯一索引，如果该索引没有命中记录，则 Range T-K 锁锁定 “下一个”记录。（关于“下一个”的解释请参见上一篇）；

第三，在范围条件（>、<、BETWEEN），不论索引是否唯一，如果该索引命中，不但该范围会获得 Range T-K 锁，而该范围的“下一个”记录也会获得 Range T-K 锁。

为什么 Serializable 隔离级别更容易死锁
我们从第一篇的图可以看到，SERIALIZABLE 级别能够保证最严格的数据一致性，但是这些保卫的手段只要稍稍变化就可以发展为死锁。事实上，在各种隔离级别中，数据一致性越高，则越容易发生死锁；数据一致性越低，则发生死锁的概率就越小。

在这些隔离级别中，SERIALIZABLE 是最容易死锁的，这得益于 Range T-K 锁使锁定的范围不仅仅限于现有数据，还有未来数据；不仅仅限定现有的若干数据页，而是一个广大的范围。

这其中，最恐怖的问题莫过于“下一个”数据的锁定。这非常容易造成大范围死锁。我们以第一篇的例子来说明

	  

		
 代码如下
		
 
	  
	  

		
SELECT @findCount=COUNT(id) FROM MyTable WHERE [fk_related_id]=@Argument IF (@findCount > 0) BEGIN ROLLBACK TRANSACTION RETURN ERROR_CODE END INSERT INTO MyTable ([fk_related_id],…) VALUES (@Argument,…) COMMIT TRANSACTION RETURN SUCCESS_CODE
	  
	

这个例子中，表 MyTable 的列 fk_related_id 是一个唯一索引（非聚集），事务隔离级别为 SERIALIZABLE。不同的存储过程执行会传入不同的 @Argument，表面看来，这不会有任何的问题，但是由于“下一个”数据的锁定，在稍高水平的并发上，就出现了大约 80% 的失败情况，这些失败都来源于死锁。我们挑选了其中的一次：

我们试图以每秒钟 15 个的压力在 @Argument 属于 [1, 1000] 的范围内进行存储过程调用。在这个过程中，有一个 @Argument 为 115 的记录首先成功的插入了进去！

id fk_related_id data 
1 115 …

接下来有一个 @Argument 为 74 的记录获得了机会，我们假设它的 Session Id 为 A。它执行了 SELECT 语句：

id fk_related_id data 
1 115 (A 获得了Range S-S Lock) …

接下来有一个 @Argument 为 4 的记录获得了机会，我们假设它的 Session Id 为 B。它执行了 SELECT 语句：

id fk_related_id data 
  115 (A 、B获得了Range S-S Lock) …

接下来，Session A 执行到了 INSERT 语句，那么 Range S-S

锁会试图进行一个转换测试（Range I-N 锁），但这显然是行不通的，因为 Session B 也获得了 Range S-S Lock，因此 Session A 陷入了等待；

而 Session B 也执行到了 INSERT 语句，相同的，它也陷入了等待；这样，Session A

等待 Session B 放弃 Range 锁，Session B 等待 Session A 放弃锁，这是一个死锁了。

而更糟糕的事情是，凡是 @Argument 小于 115 的记录，他都会试图令下一个记录获得新的 Range S-S 锁，

从而进入无限的等待中，至少，1-115 号记录死锁，

并且最终 114 个需要放弃，1个成功。这就是为什么 SERIALIZABLE 隔离级别不但会发生死锁，

而且在某些时候，是大面积死锁。

总之：在 SERIALIZABLE 隔离级别下，只要有类似同一索引为条件先读后写的状况的，

在较大并发下发生死锁的概率很高，

而且如果碰巧既有的记录索引按照排序规则在非常靠后的位置，则很可能发生大面积死锁。

那么如何解决这个问题呢，呃，降低隔离级别当然是一个方法，例如，如果你能接受幻读，那么 REPEATABLE READ

是一个不错的选择。但是我突然在某篇博客中看到了使用 SELECT WITH UPDLOCK 的方法。事实上，

这种东西让死锁更容易了。

例如，一个存储过程 SELECT B，而后 SELECT A；而另外的存储过程先 SELECT A，再 SELECT B，那么由于顺序不同，排他锁仅仅是 Read 的情况就可能发生死锁了。

那么为什么 REPEATABLE READ 会好得多呢？因为 REPEATABLE READ 紧紧锁定现有记录，

而不会使用 Range 锁。我们仍然以上述存储过程为例，这样，只有两个被锁定的行数据在同一个页上（因为默认情况下使用页级锁），或者说挨得足够近，才有可能死锁，并且这个死锁仅仅限于这个数据页上的记录而不会影响其他记录，因此死锁的概率大大降低了。