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ORACLE鎖機制深入理解

數(shù)據(jù)庫是一個多用戶使用的共享資源。當(dāng)多個用戶并發(fā)地存取數(shù)據(jù)時，在數(shù)據(jù)庫中就會產(chǎn)生多個事務(wù)同時存取同一數(shù)據(jù)的情況。若對并發(fā)操作不加控制就可能會讀取和存儲不正確的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)庫的一致性。
加鎖是實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制的一個非常重要的技術(shù)。當(dāng)事務(wù)在對某個數(shù)據(jù)對象進(jìn)行操作前，先向系統(tǒng)發(fā)出請求，對其加鎖。加鎖后事務(wù)就對該數(shù)據(jù)對象有了一定的控制，在該事務(wù)釋放鎖之前，其他的事務(wù)不能對此數(shù)據(jù)對象進(jìn)行更新操作。
在數(shù)據(jù)庫中有兩種基本的鎖類型：排它鎖（Exclusive Locks，即X鎖）和共享鎖（Share Locks，即S鎖）。當(dāng)數(shù)據(jù)對象被加上排它鎖時，其他的事務(wù)不能對它讀取和修改。加了共享鎖的數(shù)據(jù)對象可以被其他事務(wù)讀取，但不能修改。數(shù)據(jù)庫利用這兩種基本的鎖類型來對數(shù)據(jù)庫的事務(wù)進(jìn)行并發(fā)控制。

Oracle數(shù)據(jù)庫的鎖類型
根據(jù)保護的對象不同，Oracle數(shù)據(jù)庫鎖可以分為以下幾大類：DML鎖（data locks，數(shù)據(jù)鎖），用于保護數(shù)據(jù)的完整性；DDL鎖（dictionary locks，字典鎖），用于保護數(shù)據(jù)庫對象的結(jié)構(gòu)，如表、索引等的結(jié)構(gòu)定義；內(nèi)部鎖和閂（internal locks and latches），保護數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
DML鎖的目的在于保證并發(fā)情況下的數(shù)據(jù)完整性，。在Oracle數(shù)據(jù)庫中，DML鎖主要包括TM鎖和TX鎖，其中TM鎖稱為表級鎖，TX鎖稱為事務(wù)鎖或行級鎖。

當(dāng)Oracle執(zhí)行DML語句時，系統(tǒng)自動在所要操作的表上申請TM類型的鎖。當(dāng)TM鎖獲得后，系統(tǒng)再自動申請TX類型的鎖，并將實際鎖定的數(shù)據(jù)行的鎖標(biāo)志位進(jìn)行置位。這樣在事務(wù)加鎖前檢查TX鎖相容性時就不用再逐行檢查鎖標(biāo)志，而只需檢查TM鎖模式的相容性即可，大大提高了系統(tǒng)的效率。TM鎖包括了SS、SX、S、X 等多種模式，在數(shù)據(jù)庫中用0－6來表示。不同的SQL操作產(chǎn)生不同類型的TM鎖。

在數(shù)據(jù)行上只有X鎖（排他鎖）。在Oracle數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)一個事務(wù)首次發(fā)起一個DML語句時就獲得一個TX鎖，該鎖保持到事務(wù)被提交或回滾。當(dāng)兩個或多個會話在表的同一條記錄上執(zhí)行 DML語句時，第一個會話在該條記錄上加鎖，其他的會話處于等待狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝粋€會話提交后，TX鎖被釋放，其他會話才可以加鎖。

當(dāng)Oracle數(shù)據(jù)庫發(fā)生TX鎖等待時，如果不及時處理常常會引起Oracle數(shù)據(jù)庫掛起，或?qū)е滤梨i的發(fā)生，產(chǎn)生ORA-60的錯誤。這些現(xiàn)象都會對實際應(yīng)用產(chǎn)生極大的危害，如長時間未響應(yīng)，大量事務(wù)失敗等。

悲觀封鎖和樂觀封鎖
一、悲觀封鎖
鎖在用戶修改之前就發(fā)揮作用：
Select ..for update（nowait)
Select * from tab1 for update
用戶發(fā)出這條命令之后，oracle將會對返回集中的數(shù)據(jù)建立行級封鎖，以防止其他用戶的修改。
如果此時其他用戶對上面返回結(jié)果集的數(shù)據(jù)進(jìn)行dml或ddl操作都會返回一個錯誤信息或發(fā)生阻塞。
1：對返回結(jié)果集進(jìn)行update或delete操作會發(fā)生阻塞。
2：對該表進(jìn)行ddl操作將會報：Ora-00054:resource busy and acquire with nowait specified.
原因分析
此時Oracle已經(jīng)對返回的結(jié)果集上加了排它的行級鎖，所有其他對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行的修改或刪除操作都必須等待這個鎖的釋放，產(chǎn)生的外在現(xiàn)象就是其他的操作將發(fā)生阻塞，這個這個操作commit或rollback.
同樣這個查詢的事務(wù)將會對該表加表級鎖，不允許對該表的任何ddl操作，否則將會報出ora-00054錯誤：:resource busy and acquire with nowait specified.

二、樂觀封鎖
樂觀的認(rèn)為數(shù)據(jù)在select出來到update進(jìn)取并提交的這段時間數(shù)據(jù)不會被更改。這里面有一種潛在的危險就是由于被選出的結(jié)果集并沒有被鎖定，是存在一種可能被其他用戶更改的可能。因此Oracle仍然建議是用悲觀封鎖，因為這樣會更安全。

阻塞
定義：
當(dāng)一個會話保持另一個會話正在請求的資源上的鎖定時，就會發(fā)生阻塞。被阻塞的會話將一直掛起，直到持有鎖的會話放棄鎖定的資源為止。4個常見的dml語句會產(chǎn)生阻塞
INSERT
UPDATE
DELETE
SELECT…FOR UPDATE

INSERT
Insert發(fā)生阻塞的唯一情況就是用戶擁有一個建有主鍵約束的表。當(dāng)2個的會話同時試圖向表中插入相同的數(shù)據(jù)時，其中的一個會話將被阻塞，直到另外一個會話提交或會滾。一個會話提交時，另一個會話將收到主鍵重復(fù)的錯誤?；貪L時，被阻塞的會話將繼續(xù)執(zhí)行。
UPDATE 和DELETE當(dāng)執(zhí)行Update和delete操作的數(shù)據(jù)行已經(jīng)被另外的會話鎖定時，將會發(fā)生阻塞，直到另一個會話提交或會滾。
Select …for update
當(dāng)一個用戶發(fā)出select..for update的錯作準(zhǔn)備對返回的結(jié)果集進(jìn)行修改時，如果結(jié)果集已經(jīng)被另一個會話鎖定，就是發(fā)生阻塞。需要等另一個會話結(jié)束之后才可繼續(xù)執(zhí)行。可以通過發(fā)出 select… for update nowait的語句來避免發(fā)生阻塞，如果資源已經(jīng)被另一個會話鎖定，則會返回以下錯誤：Ora-00054:resource busy and acquire with nowait specified.
死鎖-deadlock
定義:當(dāng)兩個用戶希望持有對方的資源時就會發(fā)生死鎖.
即兩個用戶互相等待對方釋放資源時,oracle認(rèn)定為產(chǎn)生了死鎖,在這種情況下,將以犧牲一個用戶作為代價,另一個用戶繼續(xù)執(zhí)行,犧牲的用戶的事務(wù)將回滾.
例子：
1：用戶1對A表進(jìn)行Update，沒有提交。
2：用戶2對B表進(jìn)行Update，沒有提交。
此時雙反不存在資源共享的問題。
3：如果用戶2此時對A表作update,則會發(fā)生阻塞，需要等到用戶一的事物結(jié)束。
4：如果此時用戶1又對B表作update，則產(chǎn)生死鎖。此時Oracle會選擇其中一個用戶進(jìn)行會滾，使另一個用戶繼續(xù)執(zhí)行操作。
起因:
Oracle的死鎖問題實際上很少見，如果發(fā)生，基本上都是不正確的程序設(shè)計造成的，經(jīng)過調(diào)整后，基本上都會避免死鎖的發(fā)生。

DML鎖分類表
表1Oracle的TM鎖類型
鎖模式鎖描述解釋 SQL操作
0 none
1 NULL 空 Select
2 SS(Row-S) 行級共享鎖，其他對象
只能查詢這些數(shù)據(jù)行 Select for update、Lock for
update、Lock row share
3 SX(Row-X) 行級排它鎖，
在提交前不允許做DML操作 Insert、Update、
Delete、Lock row share
4 S(Share) 共享鎖 Create index、Lock share
5 SSX(S/Row-X) 共享行級排它鎖 Lock share row exclusive
6 X(Exclusive) 排它鎖 Alter table、Drop able、Drop index、Truncate table 、Lock exclusive
oracle 鎖問題的解決

可以用Spotlight軟件對數(shù)據(jù)庫的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
當(dāng)出現(xiàn)session鎖時，我們要及時進(jìn)行處理.
1. 查看哪些session鎖:
SQL語句：select 'alter system kill session '''||sid||','||serial#||''';' from v$session where sid in (select sid from v$lock where block = 1);
SQL> select 'alter system kill session '''||sid||','||serial#||''';' from v$session where sid in (select sid from v$lock where block = 1);
'ALTERSYSTEMKILLSESSION'''||SID||','||SERIAL#||''';'
--------------------------------------------------------------------------------
alter system kill session '132,731';
alter system kill session '275,15205';
alter system kill session '308,206';
alter system kill session '407,3510';
2. 查看session鎖.
sql語句：select s.sid, q.sql_text from v$sqltext q, v$session s
where q.address = s.sql_address
and s.sid = sid
order by piece;
SQL> select s.sid,q.sql_text from v$sqltext q, v$session s where q.address = s.sql_address and s.sid in (select sid from v$lock where block = 1) order by piece;
SID SQL_TEXT
---------- ----------------------------------------------------------------
77 UPDATE PROFILE_USER SET ID=1,COMPANY_ID=2,CUSTOMER_ID=3,NAMED
77 _INSURED_ID=4,LOGIN=5,ROLE_ID=6,PASSWORD=7,EMAIL=8,TIME_ZON
77 E=9 WHERE PROFILE_USER.ID=:34
3 rows selected.

3. kill鎖的進(jìn)程.
SQL語句：alter system kill session '77,22198';
SQL> alter system kill session '391,48398';
System altered.
4. 查看誰鎖了誰。
select s1.username || [email='@']'@'[/email] || s1.machine
|| ' ( SID=' || s1.sid || ' ) is blocking '
|| s2.username || [email='@']'@'[/email] || s2.machine || ' ( SID=' || s2.sid || ' ) ' AS blocking_status
from v$lock l1, v$session s1, v$lock l2, v$session s2
where s1.sid=l1.sid and s2.sid=l2.sid
and l1.BLOCK=1 and l2.request > 0
and l1.id1 = l2.id1
and l2.id2 = l2.id2 ;
注：
> ：重定向輸出，將文件的標(biāo)準(zhǔn)輸出重新定向輸出到文件，或?qū)?shù)據(jù)文件作為另一程序的標(biāo)準(zhǔn)輸入內(nèi)容。
| ：UNIX管道：將一文件的輸出作為另一文件的輸入.
在執(zhí)行SQL語句試：alter system kill session '391,48398'(sid為391); 應(yīng)當(dāng)注意對于sid在100以下的應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎，可能該進(jìn)程對應(yīng)某個application，如對應(yīng)某個事務(wù),可以kill.

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標(biāo)簽：衡水蘭州湖南仙桃湘潭黃山銅川崇左

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