介绍了Oracle数据库锁的种类及研究
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介紹了Oracle數(shù)據(jù)庫鎖的種類及研究
來源：ZDNET 作者：佚名 時間：2006-10-08Tag： 點擊：本文通過對Oracle數(shù)據(jù)庫鎖機制的研究，首先介紹了Oracle數(shù)據(jù)庫鎖的種類，并描述了實際應(yīng)用中遇到的與鎖相關(guān)的異常情況，特別對經(jīng)常遇到的由于等待鎖而使事務(wù)被掛起的問題進行了定位及解決，并對死鎖這一比較嚴重的現(xiàn)象，提出了相應(yīng)的解決方法和具體的分析過程。
數(shù)據(jù)庫是一個多用戶使用的共享資源。當多個用戶并發(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)。當事務(wù)在對某個數(shù)據(jù)對象進行操作前，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)進行并發(fā)控制。
在實際應(yīng)用中經(jīng)常會遇到的與鎖相關(guān)的異常情況，如由于等待鎖事務(wù)被掛起、死鎖等現(xiàn)象，如果不能及時地解決，將嚴重影響應(yīng)用的正常執(zhí)行，而目前對于該類問題的解決缺乏系統(tǒng)化研究和指導，本文在總結(jié)實際經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的解決方法和具體的分析過程。
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，本文主要討論DML鎖。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)行的鎖標志位進行置位。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。如表1所示。
在數(shù)據(jù)行上只有X鎖（排他鎖）。在 Oracle數(shù)據(jù)庫中，當一個事務(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?shù)谝粋€會話提交后，TX鎖被釋放，其他會話才可以加鎖。
當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。
TX鎖等待的分析
在介紹了有關(guān)地Oracle數(shù)據(jù)庫鎖的種類后，下面討論如何有效地監(jiān)控和解決鎖等待現(xiàn)象，及在產(chǎn)生死鎖時如何定位死鎖的原因。
監(jiān)控鎖的相關(guān)視圖 數(shù)據(jù)字典是Oracle數(shù)據(jù)庫的重要組成部分，用戶可以通過查詢數(shù)據(jù)字典視圖來獲得數(shù)據(jù)庫的信息。和鎖相關(guān)的數(shù)據(jù)字典視圖如表2所示。
TX鎖等待的監(jiān)控和解決在日常工作中，如果發(fā)現(xiàn)在執(zhí)行某條SQL時數(shù)據(jù)庫長時間沒有響應(yīng)，很可能是產(chǎn)生了TX鎖等待的現(xiàn)象。為解決這個問題，首先應(yīng)該找出持鎖的事務(wù)，然后再進行相關(guān)的處理，如提交事務(wù)或強行中斷事務(wù)。
死鎖的監(jiān)控和解決在數(shù)據(jù)庫中，當兩個或多個會話請求同一個資源時會產(chǎn)生死鎖的現(xiàn)象。死鎖的常見類型是行級鎖死鎖和頁級鎖死鎖，Oracle數(shù)據(jù)庫中一般使用行級鎖。下面主要討論行級鎖的死鎖現(xiàn)象。
當Oracle檢測到死鎖產(chǎn)生時，中斷并回滾死鎖相關(guān)語句的執(zhí)行，報ORA-00060的錯誤并記錄在數(shù)據(jù)庫的日志文件alertSID.log中。同時在user_dump_dest下產(chǎn)生了一個跟蹤文件，詳細描述死鎖的相關(guān)信息。
在日常工作中，如果發(fā)現(xiàn)在日志文件中記錄了ora-00060的錯誤信息，則表明產(chǎn)生了死鎖。這時需要找到對應(yīng)的跟蹤文件，根據(jù)跟蹤文件的信息定位產(chǎn)生的原因。
如果查詢結(jié)果表明，死鎖是由于bitmap索引引起的，將IND_T_PRODUCT_HIS_STATE索引改為normal索引后，即可解決死鎖的問題。
| 表1 Oracle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 |
?
| 表2 數(shù)據(jù)字典視圖說明 | ||
| 視圖名 | 描述 | 主要字段說明 |
| v$session | 查詢會話的信息和鎖的信息。 | sid,serial#：表示會話信息。 program：表示會話的應(yīng)用程序信息。 row_wait_obj#：表示等待的對象。 和dba_objects中的object_id相對應(yīng)。 |
| v$session_wait | 查詢等待的會話信息。 | sid：表示持有鎖的會話信息。 Seconds_in_wait：表示等待持續(xù)的時間信息 Event：表示會話等待的事件。 |
| v$lock | 列出系統(tǒng)中的所有的鎖。 | Sid：表示持有鎖的會話信息。 Type：表示鎖的類型。值包括TM和TX等。 ID1：表示鎖的對象標識。 lmode,request：表示會話等待的鎖模式的信 息。用數(shù)字0－6表示，和表1相對應(yīng)。 |
| dba_locks | 對v$lock的格式化視圖。 | Session_id：和v$lock中的Sid對應(yīng)。 Lock_type：和v$lock中的type對應(yīng)。 Lock_ID1： 和v$lock中的ID1對應(yīng)。 Mode_held,mode_requested：和v$lock中 的lmode,request相對應(yīng)。 |
| v$locked_object | 只包含DML的鎖信息，包括回滾段和會話信息。 | Xidusn,xidslot,xidsqn：表示回滾段信息。和 v$transaction相關(guān)聯(lián)。 Object_id：表示被鎖對象標識。 Session_id：表示持有鎖的會話信息。 Locked_mode：表示會話等待的鎖模式的信 息，和v$lock中的lmode一致。 |
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ORACLE 鎖機制原理概述時間:2011-04-26 19:54來源:知行網(wǎng)www.zhixing123.cn 編輯:麥田守望者 數(shù)據(jù)庫是一個多用戶使用的共享資源。當多個用戶并發(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)。當事務(wù)在對某個數(shù)據(jù)對象進行操作前，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)行的鎖標志位進行置位。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?shù)谝粋€會話提交后，TX鎖被釋放，其他會話才可以加鎖。
當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)果集進行update或delete操作會發(fā)生阻塞。
2：對該表進行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
樂觀的認為數(shù)據(jù)在select出來到update進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的錯誤。回滾時，被阻塞的會話將繼續(xù)執(zhí)行。
UPDATE 和DELETE當執(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
當一個用戶發(fā)出select..for update的錯作準備對返回的結(jié)果集進行修改時，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表進行Update，沒有提交。
2：用戶2對B表進行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)進行監(jiān)控。
當出現(xiàn)session鎖時，我們要及時進行處理.
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，將文件的標準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準輸入內(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)當注意對于sid在100以下的應(yīng)當謹慎，可能該進程對應(yīng)某個application，如對應(yīng)某個事務(wù),可以kill.
(責任編輯：麥田守望者)
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的介绍了Oracle数据库锁的种类及研究的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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