认清SQL_Server_2005的基于行版本控制的两种隔离级别
--认清SQL_Server_2005的基于行版本控制的两种隔离级别
--By:zc_0101 Date:2010-03-31
--快照隔离级别(snapshot)和已提交读快照隔离级别(read committed snapshot)
--特点：在这两种隔离级别下，读取数据时不再请求共享锁，而且永远不会与修改进程的数据发生冲突，如果请求的
-- 行被锁定(例如正在被更新)，SQL_Server会从行版本存储区返回最早的关于该行的记录(SQL_server会在
-- 更新时将之前的行数据在tempdb库中形成一个链接列表,当然目前我没有搞清楚之前的数据到底存到了那里)
-- 这两个快照提供了乐观的并发模型
--说明：首先这两种隔离级别都是基于快照的实现模式，所以使用前必须修改数据库选项"允许快照隔离"为ON，否则
-- 以下两种隔离级别将都被禁用：
ALTER DATABASE DBNAME SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION ON
-- 修改这个选项时可能会需要将数据库置为单用户模式
ALTER DATABASE DBNAME SET SINGLE_USER WITH ROLLBACK IMMEDIATE
-- 修改完允许快照隔离后再将数据库重置为多用户模式
ALTER DATABASE DBNAME set MULTI_USER
-- 一、快照隔离级别是一种全新的隔离级别，在打开“允许快照隔离”选项后，不管是否使用快照隔离级别
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT
-- 在更新数据时，SQL SERVER总是会在tempdb库中保存更改前的最后的行数据链接列表,从这里可以想到
-- 将会影响SQL SERVER在更新数据时的事务性能
-- 当然，该隔离级别的主要作用是提高并发，所以在有读取数据的地方时，请使用
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT
-- 二、已提交读快照隔离级别，说得明白点，其实就是SQL Server默认隔离级别已提交读的衍生品，或者说是
-- 另一种版本的已提交读，或者是官方的说法：是已提交读的新实现，官方的说法总是让我们不能仅凭字面
-- 意思就可以理解到本质。打开此数据库选项的命令是：
ALTER DATABASE DBNAME SET read_committed_snapshot ON
-- 在这里大家要明白，它只是一个数据库选项开关，是在 READ COMMITTED 隔离模式下时才会起作用，而且
-- 将改变整个数据库的全局行为。因为SQL SERVER默认就是在READ COMMITTED隔离模式下，所以在稍后的
-- 示例中我们不会用到SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED语句，但是我们心里要明白。
--适用情况：主要是读取数据的环境，在这种环境下偶尔需要修改操作并且很少发生更新冲突。
--区别：我们会在稍后的演示中进行说明，那样更容易理解一些。
--示例一：快照
--创建环境：
IF DB_ID('DB_TEST') IS NOT NULL DROP DATABASE DB_TEST;
GO
CREATE DATABASE DB_TEST
USE DB_TEST;
GO
IF OBJECT_ID('T_TEST','U') IS NOT NULL DROP TABLE T_TEST
GO
CREATE TABLE T_TEST(ID INT IDENTITY(1,1),COL VARCHAR(50))
GO
INSERT INTO T_TEST SELECT 'AAAAAAAAA' UNION ALL SELECT 'BBBBBBBBBB'
GO
SELECT * FROM T_TEST
/*
ID COL
1 AAAAAAAAA
2 BBBBBBBBBB
*/
-- 在连接1中执行如下语句（确保ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION已置为ON）
USE DB_TEST;
GO
ALTER DATABASE DB_TEST SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION ON;
GO
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
UPDATE T_TEST SET COL='CCCCCCC' WHERE ID=2;
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 通过输出的结果我们可以看到，在未完成的事务中ID=2的COL值从'B'变为'C',而且你应该注意到我这里没有使用
-- 快照隔离级别，还是用的SQL SERVER默认隔离级别，但是因为我们打开了ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION选项，这
-- 个时候，我们的事务应该在更改ID=2的COL值之前就把之前的行状态存储到了tempdb中，那么我们怎么才能证明
-- 这个猜测呢，动态视图sys.dm_tran_version_store可以帮助我们，执行：
SELECT * FROM sys.dm_tran_version_store
-- 你一定可以看到在版本存储区中已经有了一行数据了，接下来我们再打开一个连接2，执行如下SQL:
USE DB_TEST
GO
--SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT; --这里我们先注释掉设置隔离级别为快照模式
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 可以看到查询一直在等待，是因为我们在连接1中一直保持着该行的排它锁X。但是现在我们把该事务commit或rollback
-- 掉，然后把快照隔离模式的注释打开，重新执行上面的语句，我们就可以看到
/*
BBBBBBBBBB
*/
-- 我们可以想象到SQL SERVER在这种隔离级别下的查找思路，它会先去原表查找该行数据，待发现该行被锁后，则去
-- tempdb数据库存储的行版本列表中取出最近的一次数据，这样就避免了等待，但是前提是要求数据查询不用那么精确
-- 的情况下，当然，你是否在这里忽略了一个问题，即：SQL SERVER仅会在修改该行数据前才会去存储最新的行版本，
-- 而在修改的事务结束后，SQL SERVER并不会去更新之前的快照到最新的行版本，但是即使这样我们也不用担心，因为
-- 这个时候原表的该行数据已经不是锁定状态，其他之后的查询依然会得到最新的数据。唯一注意的一点，我们还是用
-- 代码说明：在连接1中用COMMIT TRAN 提交事务，然后继续执行连接2中的查询：
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 我们发现数据还是之前的数据BBBBBBB，为什么？因为事务隔离级别！在事务中的任何地方读取该行数据时，它获取的
-- 总是在事务开始时获取的数据，这里要牢记，因为他是稍后我们要说的已提交读快照隔离级别的第一个不同点。
-- 接下来我们说说快照隔离级别的另一个特点：冲突检测，代码说明，简洁易懂：
-- 在连接1中执行如下语句：
USE DB_TEST;
GO
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT;--注意这里我们要设置隔离级别为快照模式
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 这里我们可以得到一个数据，然后再打开一个连接2，执行如下SQL:
USE DB_TEST;
GO
UPDATE T_TEST SET COL='DDDDDDD' WHERE ID=2;
-- 回到连接1，继续执行SQL:
UPDATE T_TEST SET COL='EEEEEEE' WHERE ID=2;
-- 这时SQL SERVER 就会检测到你在连接1中事务开始时读取的数据已经与现在的数据发生了改变，所以就会报出更新
-- 冲突的错误：
/*
消息 3960，级别 16，状态 4，第 1 行
快照隔离事务由于更新冲突而中止。您无法在数据库'DB_Test'中使用快照隔离来直接或间接访问表 'dbo.T_TEST'，
以便更新、删除或插入已由其他事务修改或删除的行。请重试该事务或更改 update/delete 语句的隔离级别。
*/
-- 这里，其实就是快照隔离级别和已提交读快照隔离级别的第二大区别了，READ COMMITTED SNAPSHOT不会检测更新冲突
--示例二：已提交读快照
-- 在连接1中执行如下语句：
ALTER DATABASE DB_TEST SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT ON;--首先我们打开该数据库选项(注意该选项需要
-- 上面提到的ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION选项的支持)
USE DB_TEST;
GO;
BEGIN TRAN
UPDATE T_TEST SET COL='FFFFFFF' WHERE ID=2;
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 在该事务里，你将得到你刚刚更新过的值FFFFFFFF
-- 在连接2中执行如下语句：
USE DB_TEST;
GO
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 这里你将得到连接1中的事务在修改数据之前的值，而非FFFFFF，这是肯定的。
-- 这时我们提交连接1中的事务：
COMMIT TRAN;
-- 在连接2中再进行查询时，我们惊奇的发现与在快照中不同的是，我们竟然在未完成的事务2中得到了连接1中的事务
-- 更改后的值！这也是为什么不会进行更新冲突检测的原因，不如我们测试一下：
-- 将之前连接1中的事务提交或回滚，然后执行如下SQL:
USE DB_TEST;
GO
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;--这里我们显示指定隔离级别是因为刚才指定的快照隔离
-- 级别会在没有关闭的会话中一直有效。
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
--之后，我们再把连接2中的事务提交或回滚掉，执行如下SQL：
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
UPDATE T_TEST SET COL='aaaaa' WHERE ID=2;
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 好了，这个时候我们再在连接1中更新这条在事务1中读取后但是在外部被更新过的数据：
UPDATE T_TEST SET COL='测试已提交读更新冲突检测' WHERE ID=2;
-- 我们发现更新可以正常进行，最后我们关闭所有连接，并更改数据库选项：
ALTER DATABASE DB_TEST SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION OFF;
ALTER DATABASE DB_TEST SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT OFF;
--总结：快照隔离模式是乐观并发模型，可以避免脏读、丢失更新、不可重复读、幻读、而且有更新冲突检测的特点。
-- 已提交快照读隔离模式和已提交读模式是相同的，都是只能避免脏读，都无更新冲突检测，但是不同的是，已
-- 提交读快照隔离级别是乐观并发模型，并且读取数据不会发生等待。
--另附所有隔离级别的允许或防止的问题等。
==============================================================================================
隔离级别 脏读 丢失更新 不可重复读 幻读 并发模型 更新冲突检测
----------------------------------------------------------------------------------------------
未提交读 是 是 是 是 悲观 否
----------------------------------------------------------------------------------------------
已提交读 否 是 是 是 悲观 否
----------------------------------------------------------------------------------------------
可重复读 否 否 否 是 悲观 否
----------------------------------------------------------------------------------------------
可串行读 否 否 否 否 悲观 否
----------------------------------------------------------------------------------------------
快照 否 否 否 否 乐观 是
----------------------------------------------------------------------------------------------
已提交读快照 否 是 是 是 乐观 否
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--快照隔离级别(snapshot)和已提交读快照隔离级别(read committed snapshot)
--特点：在这两种隔离级别下，读取数据时不再请求共享锁，而且永远不会与修改进程的数据发生冲突，如果请求的
-- 行被锁定(例如正在被更新)，SQL_Server会从行版本存储区返回最早的关于该行的记录(SQL_server会在
-- 更新时将之前的行数据在tempdb库中形成一个链接列表,当然目前我没有搞清楚之前的数据到底存到了那里)
-- 这两个快照提供了乐观的并发模型
--说明：首先这两种隔离级别都是基于快照的实现模式，所以使用前必须修改数据库选项"允许快照隔离"为ON，否则
-- 以下两种隔离级别将都被禁用：
ALTER DATABASE DBNAME SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION ON
-- 修改这个选项时可能会需要将数据库置为单用户模式
ALTER DATABASE DBNAME SET SINGLE_USER WITH ROLLBACK IMMEDIATE
-- 修改完允许快照隔离后再将数据库重置为多用户模式
ALTER DATABASE DBNAME set MULTI_USER
-- 一、快照隔离级别是一种全新的隔离级别，在打开“允许快照隔离”选项后，不管是否使用快照隔离级别
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT
-- 在更新数据时，SQL SERVER总是会在tempdb库中保存更改前的最后的行数据链接列表,从这里可以想到
-- 将会影响SQL SERVER在更新数据时的事务性能
-- 当然，该隔离级别的主要作用是提高并发，所以在有读取数据的地方时，请使用
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT
-- 二、已提交读快照隔离级别，说得明白点，其实就是SQL Server默认隔离级别已提交读的衍生品，或者说是
-- 另一种版本的已提交读，或者是官方的说法：是已提交读的新实现，官方的说法总是让我们不能仅凭字面
-- 意思就可以理解到本质。打开此数据库选项的命令是：
ALTER DATABASE DBNAME SET read_committed_snapshot ON
-- 在这里大家要明白，它只是一个数据库选项开关，是在 READ COMMITTED 隔离模式下时才会起作用，而且
-- 将改变整个数据库的全局行为。因为SQL SERVER默认就是在READ COMMITTED隔离模式下，所以在稍后的
-- 示例中我们不会用到SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED语句，但是我们心里要明白。
--适用情况：主要是读取数据的环境，在这种环境下偶尔需要修改操作并且很少发生更新冲突。
--区别：我们会在稍后的演示中进行说明，那样更容易理解一些。
--示例一：快照
--创建环境：
IF DB_ID('DB_TEST') IS NOT NULL DROP DATABASE DB_TEST;
GO
CREATE DATABASE DB_TEST
USE DB_TEST;
GO
IF OBJECT_ID('T_TEST','U') IS NOT NULL DROP TABLE T_TEST
GO
CREATE TABLE T_TEST(ID INT IDENTITY(1,1),COL VARCHAR(50))
GO
INSERT INTO T_TEST SELECT 'AAAAAAAAA' UNION ALL SELECT 'BBBBBBBBBB'
GO
SELECT * FROM T_TEST
/*
ID COL
1 AAAAAAAAA
2 BBBBBBBBBB
*/
-- 在连接1中执行如下语句（确保ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION已置为ON）
USE DB_TEST;
GO
ALTER DATABASE DB_TEST SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION ON;
GO
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
UPDATE T_TEST SET COL='CCCCCCC' WHERE ID=2;
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 通过输出的结果我们可以看到，在未完成的事务中ID=2的COL值从'B'变为'C',而且你应该注意到我这里没有使用
-- 快照隔离级别，还是用的SQL SERVER默认隔离级别，但是因为我们打开了ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION选项，这
-- 个时候，我们的事务应该在更改ID=2的COL值之前就把之前的行状态存储到了tempdb中，那么我们怎么才能证明
-- 这个猜测呢，动态视图sys.dm_tran_version_store可以帮助我们，执行：
SELECT * FROM sys.dm_tran_version_store
-- 你一定可以看到在版本存储区中已经有了一行数据了，接下来我们再打开一个连接2，执行如下SQL:
USE DB_TEST
GO
--SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT; --这里我们先注释掉设置隔离级别为快照模式
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 可以看到查询一直在等待，是因为我们在连接1中一直保持着该行的排它锁X。但是现在我们把该事务commit或rollback
-- 掉，然后把快照隔离模式的注释打开，重新执行上面的语句，我们就可以看到
/*
BBBBBBBBBB
*/
-- 我们可以想象到SQL SERVER在这种隔离级别下的查找思路，它会先去原表查找该行数据，待发现该行被锁后，则去
-- tempdb数据库存储的行版本列表中取出最近的一次数据，这样就避免了等待，但是前提是要求数据查询不用那么精确
-- 的情况下，当然，你是否在这里忽略了一个问题，即：SQL SERVER仅会在修改该行数据前才会去存储最新的行版本，
-- 而在修改的事务结束后，SQL SERVER并不会去更新之前的快照到最新的行版本，但是即使这样我们也不用担心，因为
-- 这个时候原表的该行数据已经不是锁定状态，其他之后的查询依然会得到最新的数据。唯一注意的一点，我们还是用
-- 代码说明：在连接1中用COMMIT TRAN 提交事务，然后继续执行连接2中的查询：
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 我们发现数据还是之前的数据BBBBBBB，为什么？因为事务隔离级别！在事务中的任何地方读取该行数据时，它获取的
-- 总是在事务开始时获取的数据，这里要牢记，因为他是稍后我们要说的已提交读快照隔离级别的第一个不同点。
-- 接下来我们说说快照隔离级别的另一个特点：冲突检测，代码说明，简洁易懂：
-- 在连接1中执行如下语句：
USE DB_TEST;
GO
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT;--注意这里我们要设置隔离级别为快照模式
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 这里我们可以得到一个数据，然后再打开一个连接2，执行如下SQL:
USE DB_TEST;
GO
UPDATE T_TEST SET COL='DDDDDDD' WHERE ID=2;
-- 回到连接1，继续执行SQL:
UPDATE T_TEST SET COL='EEEEEEE' WHERE ID=2;
-- 这时SQL SERVER 就会检测到你在连接1中事务开始时读取的数据已经与现在的数据发生了改变，所以就会报出更新
-- 冲突的错误：
/*
消息 3960，级别 16，状态 4，第 1 行
快照隔离事务由于更新冲突而中止。您无法在数据库'DB_Test'中使用快照隔离来直接或间接访问表 'dbo.T_TEST'，
以便更新、删除或插入已由其他事务修改或删除的行。请重试该事务或更改 update/delete 语句的隔离级别。
*/
-- 这里，其实就是快照隔离级别和已提交读快照隔离级别的第二大区别了，READ COMMITTED SNAPSHOT不会检测更新冲突
--示例二：已提交读快照
-- 在连接1中执行如下语句：
ALTER DATABASE DB_TEST SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT ON;--首先我们打开该数据库选项(注意该选项需要
-- 上面提到的ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION选项的支持)
USE DB_TEST;
GO;
BEGIN TRAN
UPDATE T_TEST SET COL='FFFFFFF' WHERE ID=2;
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 在该事务里，你将得到你刚刚更新过的值FFFFFFFF
-- 在连接2中执行如下语句：
USE DB_TEST;
GO
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 这里你将得到连接1中的事务在修改数据之前的值，而非FFFFFF，这是肯定的。
-- 这时我们提交连接1中的事务：
COMMIT TRAN;
-- 在连接2中再进行查询时，我们惊奇的发现与在快照中不同的是，我们竟然在未完成的事务2中得到了连接1中的事务
-- 更改后的值！这也是为什么不会进行更新冲突检测的原因，不如我们测试一下：
-- 将之前连接1中的事务提交或回滚，然后执行如下SQL:
USE DB_TEST;
GO
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;--这里我们显示指定隔离级别是因为刚才指定的快照隔离
-- 级别会在没有关闭的会话中一直有效。
BEGIN TRAN
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
--之后，我们再把连接2中的事务提交或回滚掉，执行如下SQL：
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
UPDATE T_TEST SET COL='aaaaa' WHERE ID=2;
SELECT COL FROM T_TEST WHERE ID=2;
-- 好了，这个时候我们再在连接1中更新这条在事务1中读取后但是在外部被更新过的数据：
UPDATE T_TEST SET COL='测试已提交读更新冲突检测' WHERE ID=2;
-- 我们发现更新可以正常进行，最后我们关闭所有连接，并更改数据库选项：
ALTER DATABASE DB_TEST SET ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION OFF;
ALTER DATABASE DB_TEST SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT OFF;
--总结：快照隔离模式是乐观并发模型，可以避免脏读、丢失更新、不可重复读、幻读、而且有更新冲突检测的特点。
-- 已提交快照读隔离模式和已提交读模式是相同的，都是只能避免脏读，都无更新冲突检测，但是不同的是，已
-- 提交读快照隔离级别是乐观并发模型，并且读取数据不会发生等待。
--另附所有隔离级别的允许或防止的问题等。
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隔离级别 脏读 丢失更新 不可重复读 幻读 并发模型 更新冲突检测
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未提交读 是 是 是 是 悲观 否
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已提交读 否 是 是 是 悲观 否
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可重复读 否 否 否 是 悲观 否
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可串行读 否 否 否 否 悲观 否
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快照 否 否 否 否 乐观 是
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已提交读快照 否 是 是 是 乐观 否
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