SQL Server分支技术:实现高效开发

1.什么是SQL Server分支技术

SQL Server分支技术是指在SQL Server中,在一个事务中分支出多个子任务,每个子任务都可以独立地进行处理,最终汇总各个子任务的结果,从而提高了SQL Server的并发性和处理效率。

这种技术又被称为多版本并发控制(MVCC)。MVCC是通过在数据库中同时存在多个版本的同一数据来实现的,每个版本对应着不同的事务,从而实现多个并发事务同时读写数据,大大提高了数据库的并发性和吞吐量。

为实现MVCC,SQL Server中引入了一些新的概念和机制,如快照隔离级别、版本链、版本号等,下面将详细介绍。

2.快照隔离级别

2.1 快照隔离级别的作用

快照隔离级别是SQL Server 中实现 MVCC 的一种方式。它可以让 SQL Server 在读取数据时创建一个该时刻的版本快照,并在这个版本快照中进行读取操作,这样可以不阻塞其他事务对该数据的修改,同时保证了读取到的数据的一致性。

2.2 快照隔离级别的实现

快照隔离级别通过版本链+版本号实现。

版本链是指维护每一行数据的所有历史版本的链表结构,可以通过下面的 SQL 语句查看版本链:

DBCC page('AdventureWorks2014',1,141114,3)

版本号是指每个版本都有一个比较的版本号,用来判断哪个版本是更旧的版本,哪个版本是更新的版本。版本号是以序列号为基础的,序列号就是一个整数值,每次事务的提交都会对序列号做递增操作。

对于读操作,若当前事务要读取某行数据,则 SQL Server 会先查找该行在版本链表中最新的版本,然后将该版本的快照数据返回给当前事务,当前事务在读取数据时,可以不考虑其他事务的修改。

对于写操作,SQL Server 会将要修改的记录先复制出一份,然后在这份复制的记录上进行修改并创建新的版本。这样修改操作就不会影响其他事务,同时也保证了数据的一致性。

3.版本链

3.1 版本链的概念

版本链是指维护每一行数据的所有历史版本的链表结构,该链表中每一个节点表示一个版本,节点中包含了该版本的数据、版本号和指向下一个版本的指针。

3.2 版本链的创建和维护

在快照隔离级别中,每个事务在对某行数据进行修改时,SQL Server 都会为该行创建一个新的版本,并将其插入到版本链的最前面,更新当前节点的指针。同时,还会将原来的版本设置为已删除。

版本链的维护需要在事务提交时进行,此时 SQL Server 会遍历整个版本链,去掉所有已删除的版本,同时将序列号递增。

4.版本号

4.1 版本号的概念

版本号是用来标识每个版本的唯一编号,每个版本都有一个比较的版本号,用来判断哪个版本是更旧的版本,哪个版本是更新的版本。版本号是以序列号为基础的,序列号就是一个整数值,每次事务的提交都会对序列号做递增操作。

4.2 版本号的作用

版本号主要用于判断事务的隔离级别,在 READ COMMITTED 隔离级别下,版本号用来判断事务读取的版本是否是该行最新的版本;在 REPEATABLE READ 和 SNAPSHOT 隔离级别下,版本号用来判断事务读取的版本是否在该事务启动前创建。

4.3 版本号的实现

版本号的实现与序列号紧密相关,序列号在 SQL Server 中用于标识每个事务的唯一编号,在每个版本中都会记录该版本的序列号,从而实现版本号的递增。在每次事务的提交时,SQL Server 会将序列号加一,从而实现版本号的不断递增。

5.SQL Server分支技术的应用场景

SQL Server 分支技术适用于高并发的 OLTP 系统,可以通过采用该技术来提高 SQL Server 的并发性和处理效率。

另外,SQL Server 分支技术还可以应用于某些特定场景,如读重的系统或者大批量数据导入的场景,可以使用单独的事务进行数据的导入,避免影响到其他的事务。

6.总结

SQL Server 分支技术是一种在 SQL Server 中实现 MVCC 的技术,它可以提高 SQL Server 的并发性和处理效率,是 OLTP 系统中不可或缺的技术。

该技术通过快照隔离级别、版本链和版本号来实现,让多个并发事务可以同时读写相同的数据,同时保证了数据的一致性。

在实际的应用中,SQL Server 分支技术可以应用于某些特定的场景,如大批量数据导入的场景,从而避免影响到其他的事务。总的来说,SQL Server 分支技术是一种非常实用的数据库技术,值得我们深入研究和掌握。

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