在這篇文章里，我想給出如何與終極事務(wù)處理（Extreme Transaction PRocessing (XTP)）的第一次接觸，即大家熟知的Hakaton。如果你想對XTP有個很好的概況認識，我推薦Kalen Delaney寫的關(guān)于它的白皮書，中文版本點此下載，另外微軟研究院也發(fā)布了題為“對于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的高性能并發(fā)控制機制（High-Performance Concurrency Control Mechanisms for Main-Memory Databases）”的研究白皮書，點此下載。

XTP明確為你指出：對于你的SQL Server數(shù)據(jù)庫，在后臺是存儲在文件流（FILESTREAM） 文件組里。因此當你想要使用XTP，首先你要做的是，增加一個新的文件流（FILESTREAM）文件組到你對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。新的文件組也必須標上MEMORY_OPTIMIZED_DATA屬性。以下腳本請在64位系統(tǒng)里的SQL Server 2014里運行。

1 -- Create new database2 CREATE DATABASE TestDatabase3 GO4 5 --Add MEMORY_OPTIMIZED_DATA filegroup to the database.6 ALTER DATABASE TestDatabase7 ADD FILEGROUP XTPFileGroup CONTAINS MEMORY_OPTIMIZED_DATA

點擊【數(shù)據(jù)庫屬性】【文件組】，可以看到【內(nèi)存優(yōu)化數(shù)據(jù)】。

在你創(chuàng)建新FILESTREAM文件組后，你還需要添加一個新的文件到這個文件組。

1 -- Add a new file to the previous created file group2 ALTER DATABASE TestDatabase ADD FILE3 (4    NAME = N'HekatonFile1',5    FILENAME = N'C:/Program Files/Microsoft SQL Server/MSSQL12.MSSQLSERVER/MSSQL/DATA/HekatonFile1'6 )7 TO FILEGROUP [XTPFileGroup]8 GO

在我們已經(jīng)準備好用于XTP的數(shù)據(jù)庫后，最后我們可以添加我們的內(nèi)存優(yōu)化表（Memory Optimized Table）——這個名字就是SQL Server所指的XTP表：

看到這個截屏，估計你很期待一個非常酷的表創(chuàng)建向?qū)В聦嵣衔覀冎豢吹揭粋€T-SQL腳本模板——沒別啥東東。希望微軟對此在后續(xù)版本會有所改進……下面是創(chuàng)建一個XTP表的必需腳本：

 1 USE TestDatabase 2 -- Let's create a new Memory Optimized Table 3 CREATE TABLE TestTable 4 ( 5    Col1 INT NOT NULL, 6    Col2 VARCHAR(100) NOT NULL, 7    Col3 VARCHAR(100) NOT NULL 8    CONSTRAINT chk_PrimaryKey PRIMARY KEY NONCLUSTERED HASH (Col1) WITH (BUCKET_COUNT = 1024) 9 ) WITH (MEMORY_OPTIMIZED = ON)10 GO

哎呀，報錯了。因為俺們用的是中文版本的SQL Server 2014，排序規(guī)則是：Chinese_PRC_CI_AS

看來對中文字符的支持還不是很好，我們可以換用數(shù)據(jù)類型 nchar(n) 或 nvarchar(n)。

 1 USE TestDatabase 2 -- Let's create a new Memory Optimized Table 3 CREATE TABLE TestTable 4 ( 5    Col1 INT NOT NULL, 6    Col2 NVARCHAR(100) NOT NULL, 7    Col3 NVARCHAR(100) NOT NULL 8    CONSTRAINT chk_PrimaryKey PRIMARY KEY NONCLUSTERED HASH (Col1) WITH (BUCKET_COUNT = 1024) 9 ) WITH (MEMORY_OPTIMIZED = ON)10 GO

在XTP里額每個表都必須要有一個非聚集哈希索引（Non-Clustered Hash Index）的約束。聚集哈希索引（Clustered Hash Index）目前尚不支持。你還要用BUCKET_COUNT子句來指定桶數(shù)。最后你要為數(shù)據(jù)庫標上MEMORY_OPTIMIZED。恭喜您，你已經(jīng)創(chuàng)建了您的第一個內(nèi)存優(yōu)化表——這個一點都不難！

使用這個新表非常簡單。我們來插入幾條記錄：

1 -- Let's insert a simple record into the new table2 INSERT INTO TestTable (Col1, Col2, Col3) VALUES (1, 'Woody', 'Tu')3 GO

但是XTP的真正威力是在處理并發(fā)用戶的時候，因為沒有鎖/阻塞/封鎖（Locking/Blocking/Latching）。連排它鎖（Exclusive Locks (X)）也米有了。平常當我們在“普通”表上運行INSERT語句時，在表上會有IX鎖，在數(shù)據(jù)頁，在記錄本身會有一個X鎖。但在XTP里，這些鎖全不見了。來看下面的查詢：

 1 -- Make an insert in an explicit transaction 2 BEGIN TRANSACTION 3  4 INSERT INTO TestTable (Col1, Col2, Col3) VALUES (2, 'Smart', 'GZ') 5  6 -- No IX, X locks anymore! 7 SELECT * FROM sys.dm_tran_locks 8 WHERE request_session_id = @@SPID 9 10 COMMIT11 GO

從sys.dm_tran_locks的輸出結(jié)果可以看到，只有在表本身有一個模式穩(wěn)定鎖（Schema Stability Lock (Sch-S)），但IX和X鎖都消失了——非常酷！

當你運行剛才的腳本不馬上提交事務(wù)：

1 BEGIN TRANSACTION2 3 INSERT INTO TestTable (Col1, Col2, Col3) VALUES (3, 'Cn', 'Blog')

你仍然可以從另外一個會話通過SELECT語句無鎖的獲得最新數(shù)據(jù)，在執(zhí)行查詢之前，我們在工具欄點擊顯示實際的執(zhí)行計劃：

1 SELECT * FROM dbo.TestTable

SQL Server在執(zhí)行計劃里使用了Index Scan (NonClusteredHash) 運算符。

在XTP之前，這個行為在數(shù)據(jù)庫里只能通過啟用樂觀并發(fā)控制（Optimistic Concurrency）來建立——在SQL Server 2005后才引入了Read Committed Snapshot Isolation、Snapshot Isolation。

我們來試下UPDATE語句：

1 UPDATE TestTable SET Col2 = 'Test' WHERE Col1 = 12 GO

當我們看UPDATE執(zhí)行計劃時，除了Index Seek (NonClusteredHash)運算符，這里沒啥特別的地方。因此XTP能掃描和查找哈希索引（Hash Indexes）。我們來試下顯示事務(wù)里的UPDATE語句：

 1 -- Let's try the UPDATE statement in an explicit transaction 2 BEGIN TRANSACTION 3  4 UPDATE TestTable SET Col2 = 'Test' WHERE Col1 = 1 5  6 SELECT * FROM sys.dm_tran_locks 7 WHERE request_session_id = @@SPID 8  9 COMMIT10 GO

這一次，SQL Server給我們了下列錯誤信息：

因此當你使用顯示事務(wù)時，我們要提示SQL Server。但是WITH (SNAPSHOT)和SNAPSHOT事務(wù)隔離級別（Transaction Isolation Level）不一樣，因為當我更改隔離級別為SNAPSHOT，并嘗試回滾事務(wù)時：

1 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT;2 BEGIN TRANSACTION3 4 UPDATE TestTable  SET Col2 = 'Test' WHERE Col1 = 15 6 ROLLBACK 

我會收到如下的錯誤信息：

因此，我們給查詢本身加上查詢提示：

1 BEGIN TRANSACTION2 3 UPDATE TestTable WITH (SNAPSHOT) SET Col2 = 'Test' WHERE Col1 = 14 5 SELECT * FROM sys.dm_tran_locks6 WHERE request_session_id = @@SPID7 8 COMMIT9 GO

現(xiàn)在事務(wù)已經(jīng)提交，sys.dm_tran_locks 再一次只顯示了Sch-S鎖。下一步我想做的是嘗試并行執(zhí)行2個UPDATE語句，但不提交第1個事務(wù)。因此我們在2個不同的會話執(zhí)行下列語句，并確保2個事務(wù)都不提交。

1 BEGIN TRANSACTION2 3 UPDATE TestTable WITH (SNAPSHOT) SET Col2 = 'Test' WHERE Col1 = 1

沒有XTP，第2個事務(wù)會阻塞，因為X鎖正被第1個事務(wù)拿著：

很遺憾SQL Server在第2個會話里給我們下列的錯誤信息：

我們的執(zhí)行進入更新沖突（Update Conflict），SQL Server回滾了第2個事務(wù)。我并沒有料到這點，但我需要對此仔細思考下。

在當前SQL Server 2014 CTP1版本里，XTP提供給你的另一個東西叫做 本機編譯的存儲過程（Natively Compiled Stored Procedures）：

又一次，沒有向?qū)В挥心阋玫降腡-SQL腳本模板。本機編譯（Native Compilation）意味這SQL Server在后臺將整個存儲過程編譯至C/C++代碼——這個性能將會是卓越的，因為現(xiàn)在我們在SQL Server內(nèi)部直接執(zhí)行本機代碼（native code）。下面腳本展示了一個簡單的XTP存儲過程是啥樣的：

 1 CREATE PROCEDURE HekatonProcedure 2 ( 3    @Param INT 4 ) 5 WITH NATIVE_COMPILATION, SCHEMABINDING, EXECUTE AS OWNER 6 AS 7 BEGIN 8    ATOMIC WITH 9    (10       TRANSACTION ISOLATION LEVEL = SNAPSHOT, LANGUAGE = N'us_english'11    )12 13    INSERT INTO dbo.TestTable (Col1, Col2, Col3) VALUES (@param, N'Woody', N'Tu')14 15    SELECT Col1, Col2, Col3 FROM dbo.TestTable16 END17 GO

有幾個屬性必須要知道：

• 存儲過程必須用SCHEMABINDING和EXECUTE AS來創(chuàng)建；
• 存儲過程必須標記為NATIVE_COMPILATION；
• 你必須指定ATOMIC代碼塊，這里設(shè)置事務(wù)隔離級別和所用語言。

當你完成存儲過程創(chuàng)建后，你就可以執(zhí)行它了：

1 EXEC HekatonProcedure 52 GO

因為現(xiàn)在你用的是本機代碼，那就沒有執(zhí)行計劃了！好好享受這執(zhí)行速度……ALTER PROCEDURE也不支持了（沒意義，因為是本地生成代碼（native generated code）），意味如果你想修改這個存儲過程的話，你還不能再次DROP和CREATE。

這是我第一次安裝SQL Server 2014體驗XTP的簡短過程。更多的信息和內(nèi)容，我定會在接下來的文章里和大家一起分享。請繼續(xù)關(guān)注！