Реферат: Блокировки в MS SQL Server 2000

Блокировки

Блокировки в MS SQL Server 2000 (в дальнейшем просто сервер) – это механизм реализации требования изолированности транзакций. Вся последующая информация специфична только для указанного сервера.

Существует три основных типа блокировок и множество специфичных. Сервер устанавливает блокировки автоматически в зависимости от текущего уровня изоляции транзакции, однако при желании вы можете изменить тип с помощью специальных подсказок – хинтов.

При открытии новой сессии по умолчанию выбирается уровень изоляции READ COMMITTED. Вы можете изменить этот уровень для данного соединения с помощью команды:

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL

Более подробно эту команду и хинты для операторов T-SQL мы рассмотрим в следующем разделе. Пока же я хочу подробно остановиться на типах блокировок.

Блокировки применяются для защиты совместно используемых ресурсов сервера. В качестве объектов блокировок могут выступать следующие сущности:

База данных (обозначается DB). При наложении блокировки на базу данных блокируются все входящие в нее таблицы.

Таблица (обозначается TAB). При наложении блокировки на таблицу блокируются все экстенты данной таблицы, а также все ее индексы.

ПРИМЕЧАНИЕ Экстент – это группа из 8 страниц. Страница – минимальная единица хранения данных в файле базы данных. Размер страницы составляет 8 Кб.

Экстент (обозначается EXT). При наложении блокировки на экстент блокируются все страницы, входящие в данный экстент.

Страница (обозначается PAG). При наложении блокировки на страницу блокируются все строки данной страницы.

Строка (обозначается RID).

Диапазон индекса (обозначается KEY). Блокируются данные, соответствующие диапазону индекса, на обновление, вставку и удаление.

SQL Server сам выбирает наиболее оптимальный объект для блокировки, однако пользователь может изменить это поведение с помощью тех же хинтов. При автоматическом определении объекта блокировки сервер должен выбрать наиболее подходящий с точки зрения производительности и параллельной работы пользователей. Чем меньше детализация блокировки (строка – самая высокая степень детализации), тем ниже ее стоимость, но ниже и возможность параллельной работы пользователей. Если выбирать минимальную степень детализации, запросы на выборку и обновление данных будут исполняться очень быстро, но другие пользователи при этом должны будут ожидать завершения транзакции. Степень параллелизма можно увеличить путем повышения уровня детализации, однако блокировка – вполне конкретный ресурс SQL Server’а, для ее создания, поддержания и удаления требуется время и память.

ПРИМЕЧАНИЕ Блокировка занимает 96 байт. [1] Общее количество блокировок может варьироваться от 5000 до 2 147 483 647. Конкретное значение можно задать с помощью хранимой процедуры sp_configure с параметром locks.

SQL Server может принимать решение об уменьшении степени детализации, когда количество блокированных ресурсов увеличивается. Этот процесс называется эскалацией блокировок.

Вообще говоря, существует два метода управления конкуренцией для обеспечения параллельной работы множества пользователей – оптимистический и пессимистический. SQL Server использует оптимистическую конкуренцию только при использовании курсоров (cursors). Для обычных запросов на выборку и обновление используется пессимистическая конкуренция. Рассмотрим подробнее, что они собой представляют:

Оптимистический метод управления характеризуется тем, что вместо непосредственного чтения данных берется значение из буфере. Никаких блокировок при этом не накладывается. Другие транзакции могут спокойно читать или даже изменять данные. В момент фиксирования транзакции система сравнивает предыдущее (заранее сохраненное) значение данных с текущим. Если они совпадают, выполняются операции блокировки, обновления и разблокировки данных. Если же значения отличаются, то система генерирует ошибку и откатывает транзакцию. Хотя такой подход не удовлетворяет требованиям стандарта, он позволяет в определенных случаях добиться лучшей производительности, чем пессимистический подход. Достоинства этого режима очевидны: система не теряет времени на установку блокировок и ресурсов для их создания. Однако для систем с большим количеством пользователей, часто изменяющих данные, такой режим использовать не рекомендуется, так как цена отката транзакции и ее повторного выполнения значительно выше установки блокировки при чтении данных.

Пессимистический метод. В этом случае сервер всегда блокирует ресурсы в соответствии с текущим уровнем изоляции. В примере предыдущего раздела использовался именно этот метод управления конкуренцией, однако совсем не сложно адаптировать его для поддержки оптимистического режима.

Блокировки – чрезвычайно важный и неотъемлемый механизм функционирования сервера. Они применяются для каждого запроса на чтение или обновления данных, а также во многих других случаях (например, при создании новой сессии). Работой с блокировками занимается специальный модуль SQL Server’а – менеджер блокировок (Lock Manager). В его задачи входит:

создание и установка блокировок;

снятие блокировок;

эскалация блокировок;

определение совместимости блокировок;

устранение взаимоблокировок (deadlocks) и многое другое.

Когда пользователь делает запрос на обновление или чтение данных, менеджер транзакций передает управление менеджеру блокировок для того, чтобы выяснить были ли блокированы запрашиваемые ресурсы, и, если да, совместима ли запрашиваемая блокировка с текущей. Если блокировки несовместимы, выполнение текущей транзакции откладывается до тех пор, пока данные не будут разблокированы. Как только данные становятся доступны, менеджер блокировок накладывает запрашиваемую блокировку, и возвращает управление менеджеру транзакций.