SQL Server 的 Nolock 到底是怎樣的無鎖
一、背景
1. 講故事
相信絕大部分用 SQLSERVER 作為底層存儲的程序員都知道 nolock 關鍵詞,即使當時不知道也會在踩過若干阻塞坑之后果斷的加上 nolock,但這玩意有什么注意事項呢?這就需要了解它的底層原理了。
二、nolock 的原理
1. sql 阻塞還原
為了方便講述,先創(chuàng)建一個 post 表,插個 6 條記錄,參考代碼如下:
這里為了簡單我沒有創(chuàng)建索引,所以會出現(xiàn) Table Scan 的情況,畢竟生產環(huán)境下的sql也避免不了 Table Scan 和 Clustered Index Scan 的存在,接下來還原下阻塞場景,開啟兩個 session 會話, session1 為正在運行的 update 事務, session2 為一個簡單的 select 操作,這種場景下會導致 session2 阻塞,參考代碼如下:
- session1
- session2
從圖中可以看到,這個 select 已經(jīng)阻塞 9 分鐘了,那為什么會被阻塞呢?可以觀察 SQLSERVER 內部的統(tǒng)計信息,比如鎖相關的動態(tài)視圖 sys.dm_tran_locks ,參考代碼如下:
從圖中看,session55 準備在 1:489:0 這個槽位指向的記錄上附加 S 鎖時被阻塞,因為 1:489:0 已經(jīng)被附加了 X 鎖,很顯然這個 X 鎖是 update 給的。
上面給出的是一個 靜態(tài)視圖,為了方便顯示動態(tài)視圖,這里把 sql profile 開起來觀察兩個 session 給鎖的過程,事件選擇上如下所示:
將 sqlprofile 開啟后,重新運行下剛才的兩個會話,觀察 profile 的走勢,截圖如下:
圖中的注釋已經(jīng)說的非常清楚了,和 sys.dm_tran_locks 顯示的一致,有了這些基礎后接下來觀察下如果加上 with (nolock) 會怎么樣?
你會發(fā)現(xiàn)結果是可以出來的,那為什么可以出來呢?繼續(xù)觀察下 profile 即可。
從 session 55 的 lock 輸出來看,with(nolock) 會對 post 表附加 Sch-S 架構穩(wěn)定鎖,以及分區(qū)中的 堆或BTree 附加S鎖, 而不再對 PAGE 附加任何鎖了,所以就不存在阻塞的情況,但肯定會引起臟讀。
到這里基本上就是 nolock 的底層玩法了吧,不過也有一個注意點,nolock 真的不會引發(fā)阻塞嗎? 接下來我們好好聊一聊。
3. nolock 真的無視阻塞嗎
從 sqlprofile 觀察鎖的走勢圖來看,nolock 只是在上限為 page 頁級別上做到無視,但在 page 之上就無法做到了,比如你看到的 Sch-S,可能有些朋友要問了,為什么要加上 Sch-S 鎖呢?其實很簡單,在 query 的過程中一定要保持架構穩(wěn)定嘛,不能在 query 的過程中,post 表突然被刪了,這樣大家多尷尬。
接下來也可以做個簡單的測試。
可以發(fā)現(xiàn) nolock 查詢也被阻塞了,原因就在于拿不到 post 表的 Sch-S 鎖,因為 TRUNCATE 已經(jīng)給 post 附加了 Sch-M 架構修改鎖,那有沒有數(shù)據(jù)支撐呢?繼續(xù)用動態(tài)視圖 sys.dm_tran_locks 觀察便可。
三、總結
綜上所述,nolock 也僅在 page 級別上暢通無阻,在某些情況下也會有阻塞情況的發(fā)生,由于無鎖自然就會讀到別的會話已修改但還未提交的記錄,sqlserver 作為一個數(shù)據(jù)庫應用程序,里面包含了大量的運行時統(tǒng)計信息,這些統(tǒng)計信息可以用 系統(tǒng)視圖 和 動態(tài)視圖 獲取,完全可以基于它們做一個完善的 APM 監(jiān)控。