一. 數據讀寫流程簡要
SQL Server作為一個關系型數據庫，自然也維持了事務的ACID特性，數據庫的讀寫沖突由事務隔離級別控制。無論有沒有顯示開啟事務，事務都是存在的。流程圖如下：

數據讀寫流程圖

0. 事務開始
(1) 所有DML語句必然是基于事務的，如果沒有顯式開啟事務，即手動寫下BEGIN TRAN，SQL Server則把每條語句作為一個事務，并自動提交事務。

也就是說SQL SERVER 默認不開啟隱式事務，這點與ORACLE正好相反，ORACLE默認開啟了隱式事務，每條DML語句或者語句塊，都要手動commit才會提交。

SQL Server里如要改變這個默認行為，可以在會話里做如下設置，如果沒有打開隱式事務，SQL Server會自動提交當前的DML語句，而打開后，需要手動COMMIT才會提交。

      
        --
      
      
        開啟隱式事務
      
      
        SET
      
       IMPLICIT_TRANSACTIONS 
      
        ON
      
      
        --
      
      
        插入一條記錄
      
      
        CREATE
      
      
        TABLE
      
       TEST_TRAN(ID 
      
        INT
      
      
        )


      
      
        INSERT
      
      
        INTO
      
       TEST_TRAN 
      
        VALUES
      
      (
      
        1
      
      
        )




      
      
        --
      
      
        查看開啟的事務
      
      
        DBCC
      
       OPENTRAN()
    

(2) 如果手動開啟了一個事務(BEGIN TRAN)，則和開啟隱式事務(SET IMPLICIT_TRANSACTIONS ON)一樣，需要手動提交事務(COMMIT)；

1. 發起DML
(1) DML通常指的是：INSERT、DELETE、UPDATE；
(2) DDL語句最終是被轉化為對系統表的DML，在SQL SERVER中DDL語句也可以被回滾，比如：CREATE/ALTER/DROP/TRUNCATE，在ORACLE里是不可以的，另外SQL Server中的DCL語句：DENY，REVOKE，也可以被回滾；

2. 數據是否在內存
(1) 在內存中使用HASH算法查找數據，如果找到數據那么記為邏輯讀；
(2) 如果數據頁不在內存中，則需要從磁盤上的數據文件中，讀取相應的數據頁到內存中，即物理讀，物理讀也會被記數為邏輯讀，也就是說無論內存中有沒有數據，邏輯讀是一定有的。

3. 修改數據
(1) 在SQL SERVER內存的數據緩沖區中將數據頁修改，此時數據頁稱為臟頁(DIRTY PAGE)；
(2) 在SQL SERVER內存的日志緩沖區中記錄REDO LOG，姑且稱為臟日志；

4. 事務結束
(1) 提交(COMMIT)，此時將當前事務的臟日志刷新到數據庫的日志文件中，并打上事務結束標記(COMMIT)，臟頁有可能暫未被刷新到數據文件；
事務日志結構如下(可通過log explorer等類似工具查看)：
BEGIN TRAN
DML
COMMIT TRAN

(2) 回滾(ROLLBACK)，此時讀REDO LOG得到反向DML操作，反向修改臟頁，正向的DML+反向DML都會被記錄在數據庫的日志文件中，并打上事務結束標記(ROLLBACK)，同樣，臟頁有可能暫未被刷新到數據文件；
事務日志結構如下：
BEGIN TRAN
DML
反向DML
ROLLBACK TRAN

不難發現，SQL SERVER的日志容易成為一個瓶頸(BOTTLENECK)，因為在寫的同時引入了讀，即引入了競爭，而ORACLE用UNDO SEGMENT很好地避免了這個問題，REDO LOG永遠只是在被串行寫。

5. 刷新數據頁
(1) SQL Server數據庫遵循預寫日志(WAL:Write-Ahead Logging)原則，因為關系型數據庫是基于事務的，而日志正是事務ACID屬性的保證，也是數據恢復的保證；
(2) 檢查點(CHECKPOINT)，檢查點周期性地將臟頁刷新到數據文件中，最終在日志文件打上檢查點標記(CHECKPOINT)，至此上面事務中修改的數據被正式寫到磁盤上的數據文件中。

二. 數據讀寫流程深入
試想：
(1) 日志是不是一定要在COMMIT后才寫到日志文件？如果有個很長很大的事務，那么提交日志時，日志從緩沖區被寫入磁盤，豈不是要等很久？
(2) 數據是不是一定要在日志提交后，發生了CHECKPOINT，才寫到數據文件？如果日志一直沒提交，那么數據緩沖區豈不是很擁擠？

考慮到這2點，SQL Server還會通過Log Writer/Lazy Writer不定時的刷新日志/數據到磁盤，至于日志和數據的一致性，在啟動或者數據庫還原時，SQL Server會去做檢查，也即是我們常說的前滾(REDO)和回滾(UNDO)。

數據讀寫體系結構圖

0. SQL SERVER MEMORY
(1) SQL SERVER占用服務器內存的一部分，非SQL SERVER占用的內存，供操作系統及服務器上其他應用程序使用；
(2) SQL SERVER內存對象可分為兩大類，圖中僅標出Buffer Pool中的數據及日志緩存；

1. 事務結束
(1) 事務結束的前提是日志緩存成功寫入到日志文件中，也就是說客戶端收到COMMIT/ROLLBACK語句運行成功的消息時，日志已被成功寫入日志文件(數據還不定是否被寫入數據文件)；
(2) 不過，日志緩存并不是一定要等到事務結束時才刷新到日志文件的；

2. LOG WRITER
(1) 當遇到長事務時，不必等到發出事務結束命令，LOG WRITER也會周期性地將臟日志刷新到日志文件，以保證用戶發出COMMIT時快速響應以結束事務；
(2) 微軟并沒有公布SQL SERVER 除去COMMIT外，LOG WRITER將臟日志刷新到日志文件的周期，這里可以參考ORACLE的：每3秒，或者日志緩沖區1/3滿；或者已經包含1M的臟日志；

3. LAZY WRITER
(1) LAZY WRITER周期性掃描緩存(默認1s)，維護自由頁面(free page)列表，根據LRU算法將已刷新到磁盤的頁釋放；
(2) 如果是臟頁，則Lazy Writer將臟頁刷新到磁盤(這時事務可能還未提交)，以最終將內存頁釋放并加入自由頁面列表；

4. CHECKPOINT
(1) CHECKPOINT同LAZY WRITER一樣也會刷新臟頁到數據文件中(只刷新已提交的事務數據)，但不會維護內存自由頁面列表；
(2) 可以設置SP_CONFIGURE ‘RECOVERY INTERVAL’選項來改變CHECKPOINT發生的頻率，默認為1分鐘一次。

小結 ：可以發現，數據和日志被寫入數據/日志文件，并不是同步的。有可能寫入/提交了日志，數據沒有寫入磁盤；有可能寫入了數據，事務未被提交；
(1) 針對有完整事務日志，數據未被寫入磁盤的情況，啟動/還原數據庫時，SQL SERVER做前滾(REDO)；
(2) 針對有數據寫入數據文件，日志未完整提交的事務，啟動/還原數據庫時，SQL SERVER做回滾(UNDO)。

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01. SQL Server 如何讀寫數據