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数据库引擎中的隔离级别

事务指定一个隔离级别，该隔离级别定义一个事务必须与其他事务所进行的资源或数据更改相隔离的程度。隔离级别从允许的并发副作用（例如，脏读或幻读）的角度进行描述。

事务隔离级别控制：

  • 读取数据时是否占用锁以及所请求的锁类型。

  • 占用读取锁的时间。

  • 引用其他事务修改的行的读取操作是否：

    • 在该行上的排他锁被释放之前阻塞其他事务。

    • 检索在启动语句或事务时存在的行的已提交版本。

    • 读取未提交的数据修改。

选择事务隔离级别不影响为保护数据修改而获取的锁。事务总是在其修改的任何数据上获取排他锁并在事务完成之前持有该锁，不管为该事务设置了什么样的隔离级别。对于读取操作，事务隔离级别主要定义保护级别，以防受到其他事务所做更改的影响。

较低的隔离级别可以增强许多用户同时访问数据的能力，但也增加了用户可能遇到的并发副作用（例如脏读或丢失更新）的数量。相反，较高的隔离级别减少了用户可能遇到的并发副作用的类型，但需要更多的系统资源，并增加了一个事务阻塞其他事务的可能性。应平衡应用程序的数据完整性要求与每个隔离级别的开销，在此基础上选择相应的隔离级别。最高隔离级别（可序列化）保证事务在每次重复读取操作时都能准确检索到相同的数据，但需要通过执行某种级别的锁定来完成此操作，而锁定可能会影响多用户系统中的其他用户。最低隔离级别（未提交读）可以检索其他事务已经修改、但未提交的数据。在未提交读中，所有并发副作用都可能发生，但因为没有读取锁定或版本控制，所以开销最少。

数据库引擎隔离级别

ISO 标准定义了下列隔离级别，SQL Server 数据库引擎支持所有这些隔离级别：

  • 未提交读（隔离事务的最低级别，只能保证不读取物理上损坏的数据）

  • 已提交读（数据库引擎的默认级别）

  • 可重复读

  • 可序列化（隔离事务的最高级别，事务之间完全隔离）

重要说明重要提示

在请求可序列化隔离级别时，复制的表上的 DDL 操作和事务可能失败。这是因为复制查询使用的提示可能与可序列化隔离级别不兼容。

SQL Server 还支持使用行版本控制的两个事务隔离级别。一个是已提交读隔离的新实现，另一个是新事务隔离级别（快照）。

  • 当 READ_COMMITTED_SNAPSHOT 数据库选项设置为 ON 时，已提交读隔离使用行版本控制提供语句级读取一致性。读取操作只需要 SCH-S 表级别的锁，不需要页锁或行锁。当 READ_COMMITTED_SNAPSHOT 数据库选项设置为 OFF（默认设置）时，已提交读隔离的行为方式与其在早期版本 SQL Server 中行为方式相同。两个实现都满足已提交读隔离的 ANSI 定义。

  • 快照隔离级别使用行版本控制来提供事务级别的读取一致性。读取操作不获取页锁或行锁，只获取 SCH-S 表锁。读取其他事务修改的行时，读取操作将检索启动事务时存在的行的版本。当 ALLOW_SNAPSHOT_ISOLATION 数据库选项设置为 ON 时，只能对数据库使用快照隔离。默认情况下，用户数据库的此选项设置为 OFF。

注意注意

SQL Server 不支持元数据的版本控制。因此，对于在快照隔离下运行的显式事务中可以执行的 DDL 操作存在限制。在快照隔离下，BEGIN TRANSACTION 语句之后不允许使用任何公共语言运行时 (CLR) DDL 语句或下列 DDL 语句：ALTER TABLE、CREATE INDEX、CREATE XML INDEX、ALTER INDEX、DROP INDEX、DBCC REINDEX、ALTER PARTITION FUNCTION、ALTER PARTITION SCHEME。在隐式事务中使用快照隔离时允许使用这些语句。根据定义，隐式事务为单个语句，这使得它可以强制应用快照隔离的语义，即便使用 DDL 语句也是如此。违反此原则会导致错误 3961：“数据库 '%.*ls' 中的快照隔离事务失败，因为自此事务启动后，该语句所访问的对象已由其他并发事务中的 DDL 语句修改。这是不允许的，因为未对元数据进行版本控制。如果与快照隔离混合，对元数据的并发更新可能导致不一致。”

下表显示了不同隔离级别导致的并发副作用。

隔离级别

脏读

不可重复读

幻读

未提交读

是

是

是

已提交读

否

是

是

可重复读

否

否

是

快照

否

否

否

可序列化

否

否

否

有关每个事务隔离级别控制的特定类型的锁或行版本控制的详细信息，请参阅SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL (Transact-SQL)。