SQL Server智能锁定策略:保护您的数据

1. 什么是SQL Server智能锁定策略?

在SQL Server中,锁定是保护数据完整性和一致性的重要手段之一。锁定可以防止多个会话同时对同一个数据对象进行修改,从而避免出现不可预测的结果。然而,锁定也会影响系统的并发性和响应性。

SQL Server智能锁定策略(Intelligent Locking Policy,ILP)是SQL Server在2016版本中引入的一种锁定优化机制。它可以在保证数据完整性和一致性的基础上,最大限度地减少锁定对系统性能的影响。

2. SQL Server智能锁定策略的工作原理

SQL Server智能锁定策略的核心是两种特殊的锁定类型:自适应锁定和统计信息锁定。

2.1 自适应锁定

自适应锁定是对常规锁定的改进,它允许SQL Server根据实际情况选择最适合当前操作的锁定粒度。自适应锁定主要分为两种类型:

2.1.1 行模式自适应锁定(Row Mode Adaptive Locking)

在执行查询语句时,如果SQL Server发现数据页中的行已经被锁定,那么它会尝试升级为数据页级别的锁定,这可以提高查询的并发性和响应性。而如果SQL Server发现数据页中的行还未被锁定,那么它会尝试降级为行级别的锁定,这可以减少锁定开销。

SELECT * FROM mytable WHERE colA = 'valueA'

在执行以上查询语句时,如果存在索引列colA并且它的基数(Distinct)较小,那么SQL Server可能会采用行模式自适应锁定,避免在索引和数据页之间频繁切换。

2.1.2 批模式自适应锁定(Batch Mode Adaptive Locking)

批模式自适应锁定主要是针对批处理操作的优化,它允许SQL Server在查询执行的过程中根据情况动态变更锁定类型,例如从行级别锁升级为表级别锁。

INSERT INTO mytable VALUES ('valueA', 'valueB')

在执行以上插入语句时,如果插入的数据行数较多(例如10000行以上),那么SQL Server可能会采用批模式自适应锁定,优化锁定粒度,提高插入性能。

2.2 统计信息锁定

在SQL Server中,每个数据对象都有一组统计信息(Statistics),用于查询优化器选择最佳执行计划。但是,在并发环境下,统计信息的更新和访问也会受到锁定的影响。

为了解决这个问题,SQL Server智能锁定策略引入了统计信息锁定,它可以根据统计信息的使用情况动态确定锁定粒度和锁定模式。

SELECT * FROM mytable WHERE colA BETWEEN 'valueA' AND 'valueZ'

在执行以上查询语句时,如果基于索引列colA的统计信息已经存在,那么SQL Server会尝试共享锁定统计信息,从而避免阻塞其他查询的执行。而如果统计信息尚未生成或者已经过时,SQL Server会尝试排他锁定统计信息,以确保生成或者更新当前版本的统计信息。

3. 如何启用SQL Server智能锁定策略?

从SQL Server 2016开始,智能锁定策略是默认启用的,无需手动配置。如果您的数据库已经升级到较新的版本(例如SQL Server 2017或者2019),那么您不需要额外的操作即可享受智能锁定带来的优势。

然而,如果您的数据库仍然运行在较旧的版本中,您可以通过以下步骤启用Intellegent Locking Policy:

3.1 启用自适应锁定

在SQL Server 2014及更早的版本中,自适应锁定是默认禁用的。您可以通过以下语句启用它:

ALTER DATABASE mydb SET ROW_MODE_ADAPTIVE_LOCKING = true

在SQL Server 2016及更高版本中,自适应锁定已经默认启用,无需手动配置。

3.2 启用统计信息锁定

在SQL Server中,开启统计信息锁定可以通过以下语句实现:

ALTER DATABASE mydb SET AUTO_UPDATE_STATISTICS_ASYNC = ON

这会启用异步更新统计信息的功能,并在执行查询时自动获取和释放统计信息锁定。同时,您还可以通过以下语句开启字符串分布式统计:

EXEC sp_configure 'show advanced options', 1 

RECONFIGURE

EXEC sp_configure 'max degree of parallelism', 1

RECONFIGURE

ALTER DATABASE mydb SET LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION = ON

这会使查询优化器使用旧版本的基数估算算法,避免使用过度保守的算法进行优化,从而优化查询性能。

4. SQL Server智能锁定策略的优势和适用范围

SQL Server智能锁定策略的优势主要体现在以下几个方面:

4.1 降低锁定争用

自适应锁定和统计信息锁定可以根据实际情况灵活调整锁定粒度,避免在高并发情况下产生锁定争用,从而提高系统的并发性和响应性。

4.2 优化查询性能

自适应锁定和统计信息锁定可以根据特定查询的需求动态调整锁定类型和锁定模式,从而避免使用过激保守的锁定模式导致性能降低。

4.3 方便运维管理

SQL Server智能锁定策略是通过数据库参数进行控制的,您可以通过以下语句查询当前数据库的智能锁定策略配置:

SELECT * FROM sys.databases WHERE name = 'mydb'

同时,SQL Server提供了多个DMV(动态管理视图),可以实时监控锁定和统计信息的使用情况,帮助您及时调整配置。

4.4 适用范围

SQL Server智能锁定策略适用于大部分的OLTP(联机事务处理)和查询操作,尤其是那些涉及到大量数据的查询操作(例如分析型查询),可以充分利用自适应锁定和统计信息锁定的优势,提高查询性能。

5. 总结

SQL Server智能锁定策略是SQL Server在2016版本中引入的一种锁定优化机制,它可以根据实际情况智能调整锁定粒度和锁定模式,最大限度地减少锁定对系统性能的影响。

通过启用自适应锁定和统计信息锁定,您可以降低锁定争用,优化查询性能,方便运维管理。SQL Server智能锁定策略适用于大部分的OLTP和查询操作,特别是那些涉及到大量数据的查询操作。如果您的数据库版本较旧,建议您升级到较新的版本,以享受智能锁定带来的优势。

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