闩锁是什么
在SQL Server里，闩锁（Latch）指的是轻量级的同步原语，它们用于管理内存和磁盘I/O操作。
在SQL Server中，内存闩锁主要用于保护内存内的数据结构，而磁盘I/O闩锁则用于控制物理页的读写。
闩锁是SQL Server中一种重要的同步机制，正确使用和配置它们可以帮助我们获得更好的性能和可靠性。
闩锁种类
1. 内存闩锁
内存闩锁在使用上比较复杂，分为两种类型：互斥闩锁（Mutex Latch）和共享闩锁（Shared Latch）。
互斥闩锁可以用于保护单个数据结构，比如数据库的元数据，以及页分配器的数据结构等。
共享闩锁可以用于多个查询同时访问同一个数据结构的场景，比如索引树（B-Tree）的某个子树，以及存储过程缓存等。
SQL Server中内存闩锁除了互斥闩锁和共享闩锁外，还有一种简单闩锁，它只是一种状态标志，用于协调多个查询的执行。
2. 磁盘I/O闩锁
磁盘I/O闩锁只有一种类型，即物理读写闩锁（IO Latch），它是用于控制物理页读写的。
在SQL Server中，每个数据页都有一个IO闩锁，用于保护数据页的读写、校验和等操作。
当SQL Server要读取一个数据页时，它首先会申请一个IO闩锁。如果这个闩锁已经被其他查询持有，则当前查询需要等待，直到其他查询释放这个闩锁。
使用适当的闩锁配置可以大大提高磁盘I/O操作的吞吐量和响应时间。
如何监测闩锁
由于闩锁是SQL Server中的重要同步原语，因此监测闩锁的使用情况是DBA日常工作中的一个重要任务。
监测闩锁需要使用SQL Server自带的一些工具，比如系统视图、动态管理视图和扩展事件等。
-- 查看互斥闩锁（按照等待时间排序）：
SELECT T.wait_type,
T.resource_description,
S.session_id,
S.login_name,
S.status,
S.last_request_start_time,
S.cpu_time,
S.memory_usage
FROM sys.dm_os_waiting_tasks AS T
JOIN sys.dm_exec_sessions AS S
ON T.session_id = S.session_id
WHERE T.wait_type LIKE 'MUTEX%'
ORDER BY T.wait_duration_ms DESC;
-- 查看共享闩锁（按照等待时间排序）：
SELECT T.wait_type,
T.resource_description,
S.session_id,
S.login_name,
S.status,
S.last_request_start_time,
S.cpu_time,
S.memory_usage
FROM sys.dm_os_waiting_tasks AS T
JOIN sys.dm_exec_sessions AS S
ON T.session_id = S.session_id
WHERE T.wait_type LIKE 'PAGELATCH_%'
ORDER BY T.wait_duration_ms DESC;
如何避免闩锁问题
闩锁问题可能导致查询响应时间变慢，系统性能下降等一系列问题。
为了避免闩锁问题，需要进行以下几点优化：
1. 使用正确的隔离级别
选择正确的隔离级别可以减少闩锁的使用，从而提高系统性能。
通常推荐使用READ COMMITTED隔离级别，如果需要更高的隔离级别，可以考虑使用SNAPSHOT隔离级别或者更高的级别。
2. 避免物理页的频繁分裂
频繁的页分裂会导致闩锁争用，从而影响系统性能。
为了避免物理页的频繁分裂，需要开启自增长（或固定增长）的页分配策略，同时合理设置填充因子。
3. 避免过度使用锁
过度使用锁会导致闩锁争用，从而影响系统性能。
为了避免过度使用锁，可以采用以下措施：
尽量使用更高效的并发控制方法，比如行级锁、读提交隔离级别等；
避免在事务内部进行多次单行数据更新操作；
避免在事务内部进行多次全表扫描操作；
降低查询复杂度，避免使用跨多个表的关联查询；
使用合适的数据类型和索引，避免数据类型转换和全表扫描；
4. 合理调整闩锁相关参数
SQL Server提供了一些系统参数，可以用于调整闩锁相关的行为，以适应不同的场景需求。
根据系统性能需求和负载情况，可以合理调整以下系统参数：
max workers
max degree of parallelism
lock timeout
max server memory
min server memory
总结
闩锁是SQL Server中一种非常重要的同步机制，适当使用和配置闩锁可以帮助我们获得更好的性能和可靠性。
为了避免闩锁问题，我们需要选择合适的隔离级别、避免过度使用锁、优化物理页分配策略、合理调整闩锁相关的系统参数等。