简单介绍SQL Server中的自旋锁-猿码集

1. 自旋锁的概念

自旋锁是一种用于并发控制的锁，在SQL Server中被广泛地应用。它的作用是在并发访问共享资源的情况下，避免多个线程同时访问同一资源而引发的竞争问题，从而保证了数据的完整性和一致性。

2. 自旋锁的类型

2.1 自旋锁与排他锁

在SQL Server中，自旋锁可以分为两种类型：自旋锁和排他锁。自旋锁是一种基于线程自旋的轻量级锁，用于控制读写访问；而排他锁则可防止其他会话在执行指定代码前获得对同样数据行的访问权。

下面是一个典型的自旋锁的示例。


CREATE PROCEDURE dbo.usp_testspinlock
AS
BEGIN
    DECLARE @locked INT = 0  
    WHILE @locked = 0 
    BEGIN  
        BEGIN TRANSACTION;  
        UPDATE dbo.table WITH (ROWLOCK, READPAST)
            SET column1 = 1 
            WHERE column2 = 1;  
        SET @locked=@@ROWCOUNT;  
        COMMIT TRANSACTION;  
    END  
END

在以上代码中，ROWLOCK选项是行锁定的指令，READPAST选项用于查询非锁定的行。这个存储过程将会无限循环并更新表中的一些数据，锁定所需的资源，然后释放锁等待下一个回合进行重复。在以上示例中，我们使用了一个WHILE LOOP语句以及一个表级锁定。

2.2 自旋锁与共享锁

另外一种自旋锁的类型是共享锁。共享锁被用于控制读访问，允许多个事务并发读取，但不允许写入操作发生。下面是一个典型的使用共享锁的自旋锁的示例。

 
CREATE PROCEDURE dbo.usp_testspinlock_shared
AS
BEGIN
    DECLARE @locked INT = 0  
    WHILE @locked = 0 
    BEGIN  
        BEGIN TRANSACTION;  
        SELECT column1 
            FROM dbo.table WITH (ROWLOCK, READPAST)
            WHERE column2 = 1;  
        SET @locked = @@ROWCOUNT;  
        COMMIT TRANSACTION;  
    END  
END

在以上代码中，我们使用了一个SELECT语句来进行查询，确保了事务读取的数据的一致性。此外，我们也使用了ROWLOCK选项和READPAST选项。

3. 自旋锁的优缺点

3.1 自旋锁的优点

相对于其他种类的锁，自旋锁具有许多优点。首先，自旋锁允许 CPU 在锁被释放之前执行自旋操作。这减少了对锁资源的争夺，提高了锁的效率。其次，自旋锁不涉及线程上下文切换，因此避免了线程切换的额外开销。最后，当系统中的锁资源用尽时，自旋锁将确保不会出现死锁问题。

3.2 自旋锁的缺点

自旋锁的缺点在于，在轻微的争夺中，自旋锁会持续占用 CPU 时间和系统资源。此外，对于开销较大的操作，自旋锁不适用，因为它会损害系统的吞吐量。

4. 如何使用自旋锁

在SQL Server中，我们可以使用以下几种方式来使用自旋锁：

4.1 通过使用sp_getapplock存储过程

 
CREATE PROCEDURE dbo.usp_sp_getapplock
AS
BEGIN
    DECLARE @return_value INT;
    EXEC @return_value = sp_getapplock
        @ResourceType = 'DATABASE',
        @LockMode = 'Shared',
        @LockTimeout = 0,
        @DbPrincipal = N'dbo';
    SELECT 'Return Value' = @return_value;
END;

在以上代码中，我们通过sp_getapplock存储过程来获取自旋锁。@ResourceType参数表示要锁定的资源的类型，而@LockMode参数表示要使用的锁模式。@LockTimeout参数表示锁定请求的超时时间，@DbPrincipal参数表示连接到服务器的数据库的用户。

4.2 在存储过程中使用自旋

在存储过程中，我们可以使用自旋锁来实现并发。下面是一个示例：

 
CREATE PROCEDURE dbo.usp_spinlock_proc
AS
BEGIN
    DECLARE @locked INT = 0  
    WHILE @locked = 0 
    BEGIN  
        BEGIN TRANSACTION;  
        SELECT @locked 
            FROM dbo.table WITH (ROWLOCK, READPAST)
            WHERE column2 = 1;  
        IF @locked = 1    
        BEGIN  
            DECLARE @error INT
            SET @error = 1
            RAISERROR ('Lock Problem', 16, 1)
            ROLLBACK TRANSACTION
        END  
        ELSE  
            UPDATE dbo.table WITH (ROWLOCK, READPAST)
                 SET column1 = 1 
                 WHERE column2 = 1;  
        COMMIT TRANSACTION;  
    END  
END

在以上代码中，我们使用的是同样的SELECT语句，以及ROWLOCK和READPAST选项。此外，我们还执行了一个IF语句，来检查锁定资源是否成功。如果锁定资源失败，我们将回滚事务，否则我们将更新数据。

5. 总结

自旋锁在SQL Server中被广泛使用，用于并发控制和资源管理。虽然自旋锁具有许多优点，但在某些情况下也存在其缺点。为了最大程度地避免锁竞争问题，我们可以通过使用不同类型的自旋锁，或者通过调整锁定代码来获得更好的性能和可靠性。

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