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.NET:“事务、并发、并发问题、事务隔离级别、锁”小议,重点介绍:“事务隔离级别"如何影响 “锁”?...
阅读量:5244 次
发布时间:2019-06-14

本文共 9952 字,大约阅读时间需要 33 分钟。

备注

我们知道事务的重要性,我们同样知道系统会出现并发,而且,一直在准求高并发,但是多数新手(包括我自己)经常忽略并发问题(更新丢失、脏读、不可重复读、幻读),如何应对并发问题呢?和线程并发控制一样,我们采用锁(乐观锁和悲观锁),大多数场景我们不需要直接管理锁,而是使用有更高语义的事务隔离级别来控制并发问题。

关于事务、事务隔离级别如何应对并发问题的文章我之前有过介绍,可以参考如下文章:。

本文重点说一下:事务隔离级别如何影响锁?

事务隔离级别如何影响锁?

这里大家只需知道两种锁:共享锁和排它锁,如果拿多线程相关的锁来类比的话,共享锁和排它锁共同构成了:ReadWriteLockSlim,共享锁是读取锁,排它锁是修改锁。一个资源只能拥有一个排他锁,但是可以拥有多个共享锁,而且共享锁和排它锁是互斥的,即:一个资源同时只能拥有一种锁。

事务隔离级别不会影响排它锁,修改资源的 SQL 会给资源加排它锁,直到事务提交排它锁才会释放,如果此时有其它事务尝试读取修改的资源,读取会被挂起,因为排它锁是互斥的(使用了读未提交隔离级别的事务除外)。事务隔离级别会影响共享锁,如:是否需要共享锁?拥有共享锁多长时间?锁定多大粒度的资源?下面我们看几个具体的例子。

更新丢失(最后一个覆盖前面的修改)

代码

1         private static void Test8() 2         { 3             using (var con = new SqlConnection(CONNECTION_STRING)) 4             { 5                 con.Open(); 6                 var cmd = new SqlCommand("delete from Users", con); 7                 cmd.ExecuteNonQuery(); 8  9                 cmd = new SqlCommand("insert into Users values (N'段光伟1')", con);10                 cmd.ExecuteNonQuery();11             }12 13             for (var i = 0; i < 5; i++)14             {15                 Task.Factory.StartNew((state) =>16                 {17                     using (var ts = new TransactionScope(TransactionScopeOption.RequiresNew, new TransactionOptions { IsolationLevel = System.Transactions.IsolationLevel.ReadCommitted }))18                     {19                         using (var con = new SqlConnection(CONNECTION_STRING))20                         {21                             con.Open();22 23                             var index = (int)state + 1;24                             var padding = new String(' ', (index - 1) * 3);25 26                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始读取", padding, index));27                             var cmd = new SqlCommand("select top 1 * from Users", con);28                             cmd.ExecuteReader().Close();29 30                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始休眠", padding, index));31                             System.Threading.Thread.Sleep(1000 * ((int)state + 1));32 33                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始修改", padding, index));34                             cmd = new SqlCommand("update Users set Name = N'段光宇" + state + "'", con);35                             cmd.ExecuteNonQuery();36                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:完成修改", padding, index));37                         }38 39                         ts.Complete();40                     }41                 }, i).ContinueWith((t) =>42                 {43                     Console.WriteLine(t.Exception.InnerException.Message);44                 }, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);45             }46 47             Console.ReadLine();48         }

输出

说明

此时会出现这种问题是因为:事务中的读取虽然会使用共享锁,但是共享锁在读取完成之后立即释放,不会等到事务提交后才释放,我们可以使用 SQL(注意看下面的 select 语句的变化) 延长共享锁的持有时间,如下:

代码

1         private static void Test9() 2         { 3             using (var con = new SqlConnection(CONNECTION_STRING)) 4             { 5                 con.Open(); 6                 var cmd = new SqlCommand("delete from Users", con); 7                 cmd.ExecuteNonQuery(); 8  9                 cmd = new SqlCommand("insert into Users values (N'段光伟1')", con);10                 cmd.ExecuteNonQuery();11             }12 13             for (var i = 0; i < 5; i++)14             {15                 Task.Factory.StartNew((state) =>16                 {17                     using (var ts = new TransactionScope(TransactionScopeOption.RequiresNew, new TransactionOptions { IsolationLevel = System.Transactions.IsolationLevel.ReadCommitted }))18                     {19                         using (var con = new SqlConnection(CONNECTION_STRING))20                         {21                             con.Open();22 23                             var index = (int)state + 1;24                             var padding = new String(' ', (index - 1) * 3);25 26                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始读取", padding, index));27                             var cmd = new SqlCommand("select top 1 * from Users(holdlock)", con);28                             cmd.ExecuteReader().Close();29 30                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始休眠", padding, index));31                             System.Threading.Thread.Sleep(1000 * ((int)state + 1));32 33                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始修改", padding, index));34                             cmd = new SqlCommand("update Users set Name = N'段光宇" + state + "'", con);35                             cmd.ExecuteNonQuery();36                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:完成修改", padding, index));37                         }38 39                         ts.Complete();40                     }41                 }, i).ContinueWith((t) =>42                 {43                     Console.WriteLine(t.Exception.InnerException.Message);44                 }, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);45             }46 47             Console.ReadLine();48         }

输出

说明

我们为 select 语句采用了 (holdlock) 后缀,这回导致共享锁直到事务提交才会释放,好无疑问,这回导致死锁,系统会选择一个胜利者,其它的都作为牺牲品。

使用可重复读隔离级别延长共享锁的持有时间

上面我们手工采用 SQL 来延长了共享锁的持有时间,这里演示另外一种方式。

代码

1         private static void Test10() 2         { 3             using (var con = new SqlConnection(CONNECTION_STRING)) 4             { 5                 con.Open(); 6                 var cmd = new SqlCommand("delete from Users", con); 7                 cmd.ExecuteNonQuery(); 8  9                 cmd = new SqlCommand("insert into Users values (N'段光伟1')", con);10                 cmd.ExecuteNonQuery();11             }12 13             for (var i = 0; i < 5; i++)14             {15                 Task.Factory.StartNew((state) =>16                 {17                     using (var ts = new TransactionScope(TransactionScopeOption.RequiresNew, new TransactionOptions { IsolationLevel = System.Transactions.IsolationLevel.RepeatableRead }))18                     {19                         using (var con = new SqlConnection(CONNECTION_STRING))20                         {21                             con.Open();22 23                             var index = (int)state + 1;24                             var padding = new String(' ', (index - 1) * 3);25 26                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始读取", padding, index));27                             var cmd = new SqlCommand("select top 1 * from Users", con);28                             cmd.ExecuteReader().Close();29 30                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始休眠", padding, index));31                             System.Threading.Thread.Sleep(1000 * ((int)state + 1));32 33                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始修改", padding, index));34                             cmd = new SqlCommand("update Users set Name = N'段光宇" + state + "'", con);35                             cmd.ExecuteNonQuery();36                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:完成修改", padding, index));37                         }38 39                         ts.Complete();40                     }41                 }, i).ContinueWith((t) =>42                 {43                     Console.WriteLine(t.Exception.InnerException.Message);44                 }, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);45             }46 47             Console.ReadLine();48         }

输出

说明

使用事务隔离级别来控制共享锁的持有时间,会影响整个事务内的所有读取。

一种避免死锁的方式

上面大家看到了死锁的发生,我们可以采用乐观锁 + 重试来避免这种情况,当然也可以采用另外一种数据库锁:更新锁(注意 select 语句的变化)。

代码

1         private static void Test11() 2         { 3             using (var con = new SqlConnection(CONNECTION_STRING)) 4             { 5                 con.Open(); 6                 var cmd = new SqlCommand("delete from Users", con); 7                 cmd.ExecuteNonQuery(); 8  9                 cmd = new SqlCommand("insert into Users values (N'段光伟1')", con);10                 cmd.ExecuteNonQuery();11             }12 13             for (var i = 0; i < 5; i++)14             {15                 Task.Factory.StartNew((state) =>16                 {17                     using (var ts = new TransactionScope(TransactionScopeOption.RequiresNew, new TransactionOptions { IsolationLevel = System.Transactions.IsolationLevel.ReadCommitted }))18                     {19                         using (var con = new SqlConnection(CONNECTION_STRING))20                         {21                             con.Open();22 23                             var index = (int)state + 1;24                             var padding = new String(' ', (index - 1) * 3);25 26                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始读取", padding, index));27                             var cmd = new SqlCommand("select top 1 * from Users(updlock)", con);28                             cmd.ExecuteReader().Close();29 30                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始休眠", padding, index));31                             System.Threading.Thread.Sleep(1000 * ((int)state + 1));32 33                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:开始修改", padding, index));34                             cmd = new SqlCommand("update Users set Name = N'段光宇" + state + "'", con);35                             cmd.ExecuteNonQuery();36                             Console.WriteLine(string.Format("{0}第{1}次:完成修改", padding, index));37                         }38 39                         ts.Complete();40                     }41                 }, i).ContinueWith((t) =>42                 {43                     Console.WriteLine(t.Exception.InnerException.Message);44                 }, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);45             }46 47             Console.ReadLine();48         }

输出

说明

修改锁会阻塞其它更新锁的获取,因此所有任务都串行化了。

备注

最后补充一点,如果采用可串行化隔离级别,共享锁不只会延长锁定时间,锁对应的资源的粒度也会变大(锁表)。

从此不再迷茫,感觉入门了。

 

转载于:https://www.cnblogs.com/happyframework/p/3434912.html

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