1. 简介
在SQL Server中，锁定机制是非常重要的，它保证了并发访问数据时的数据一致性。但是，如果使用不当，锁定机制也会对性能造成一定的影响。本文将介绍SQL Server中的锁定类型，以及如何灵活地控制锁定行为，既保证了数据一致性，又提高了系统的性能。
2. 锁定类型
2.1 共享锁与排他锁
在SQL Server中，锁定类型可以分为共享锁和排他锁。
共享锁指的是多个事务在访问同一行数据时，可以共享一把锁，不会互相影响。共享锁可以用于保证数据的读一致性。
排他锁指的是当一个事务正在访问数据时，其他事务无法访问该数据，即他们需要等待该事务释放锁才能访问。排他锁可以用于保证数据的写一致性。
2.2 行级锁和表级锁
锁定策略还可以分为行级锁和表级锁。
行级锁仅锁定被读取或修改的数据行，而其他行仍然可用。这种锁定方式比表级锁更加灵活，因为多个事务可以在同一表中同时访问不同的行。
表级锁是针对整个表而非表中的行进行锁定的。这种锁定方式比行级锁更容易对数据库性能产生负面影响，因为它意味着任何其他事务都无法访问该表。使用表锁，会造成获得锁的事务没有机会访问其他行。
3. 可重复读
在SQL Server中，有一个被称为可重复读的隔离级别，它保证了一个事务在读取数据时，不会读取到其他事务正在修改的数据。
下面的示例说明了一个未使用可重复读隔离级别的情况。在一个事务中，开始时temperature字段的值为1，然后在另一个事务中修改了temperature字段的值。接着，查询该记录将返回修改后的值，而不是原始值，因为第二个事务还没有提交更改，因此第一个事务可以读取该值。此时，第一个事务读取到了与预期不同的值，可能会导致错误的结果。
-- 创建一个测试表
CREATE TABLE TestTable (Id INT PRIMARY KEY, temperature FLOAT)
-- 在第一个事务中插入一条数据，并在第二个事务中修改该数据
BEGIN TRANSACTION
INSERT INTO TestTable(Id, temperature) VALUES(1, 1)
COMMIT
BEGIN TRANSACTION
UPDATE TestTable SET temperature = 2 WHERE Id = 1
-- 在此处暂停第二个事务
为了解决这个问题，可以使用可重复读隔离级别，该隔离级别将在事务中保留一个快照，以便在整个事务期间保留读取的数据一致性。下面的示例演示了如何使用可重复读隔离级别。
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ
BEGIN TRANSACTION
SELECT temperature FROM TestTable WHERE Id = 1
-- 在此处暂停第一个事务
BEGIN TRANSACTION
UPDATE TestTable SET temperature = 3 WHERE Id = 1
COMMIT
在使用可重复读隔离级别的情况下，第一个事务查询的结果将是1，而不是2，因为该事务使用的是始终快照。
4. 控制锁行机制
4.1 锁定提示
在SQL Server中，使用锁定提示可以控制SQL Server在执行查询时获得的锁定类型，从而控制锁定行为。
例如，如果在一个事务中锁定一行，并希望其他事务不锁定该行，则可以使用以下查询语句：
SELECT temperature FROM TestTable WITH (ROWLOCK, UPDLOCK) WHERE Id = 1
ROWLOCK提示强制SQL Server锁定数据行，而非使用表级锁，UPDLOCK提示锁定升级，防止其他事务在它想要修改数据时在此时插入新数据。
4.2 行版本控制
除了使用锁定提示，还可以使用SQL Server提供的行版本控制功能，它能够提高并发性。
行版本控制会在修改数据时，将修改前的数据保存在一个单独的存储区中，这样其他事务就可以在读取数据时读取之前的版本。
下面的示例演示如何使用行版本控制解决并发问题。
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT
BEGIN TRANSACTION
UPDATE TestTable SET temperature = 4 WHERE Id = 1
-- 在此处暂停第一个事务
BEGIN TRANSACTION
UPDATE TestTable SET temperature = 5 WHERE Id = 1
COMMIT
在上面的示例中，第一个事务可以获得一个快照，使它读取之前的版本。但是，第二个事务仍然不能修改数据，因为第一个事务正在使用该行。
行版本控制可以使用以下语句打开或关闭：
ALTER DATABASE TestDatabase SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION ON
ALTER DATABASE TestDatabase SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT ON
4.3 用户定义的锁定
在SQL Server中，还可以自定义锁定，以控制SQL Server在执行查询时要获取的锁定类型和级别。自定义锁定使用sp_getapplock存储过程。
下面的示例演示如何使用用户定义的锁定锁定一行：
BEGIN TRANSACTION
DECLARE @result INT
EXEC @result = sp_getapplock @Resource = 'TestTable1', @LockMode = 'Exclusive'
IF @result = 0
BEGIN
UPDATE TestTable1 SET temperature = 6 WHERE Id = 1
EXEC sp_releaseapplock @Resource = 'TestTable1'
END
ELSE
PRINT 'Lock could not be obtained on table TestTable1.'
在上面的示例中，首先使用sp_getapplock存储过程获取一把排他锁。如果成功获取了锁，则可以执行UPDATE语句并释放锁。
5. 总结
在SQL Server中，锁定机制非常重要，可以用于保证并发访问数据时的数据一致性。合理使用锁定策略可以提高系统的性能，避免脏读、不可重复读等问题。除了共享锁和排他锁，SQL Server还提供了可重复读隔离级别，行版本控制和用户定义锁定等功能，以控制锁定行为。