介绍了Oracle数据库锁的种类及研究
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介紹了Oracle數據庫鎖的種類及研究
來源：ZDNET 作者：佚名 時間：2006-10-08Tag： 點擊：本文通過對Oracle數據庫鎖機制的研究，首先介紹了Oracle數據庫鎖的種類，并描述了實際應用中遇到的與鎖相關的異常情況，特別對經常遇到的由于等待鎖而使事務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象，提出了相應的解決方法和具體的分析過程。
數據庫是一個多用戶使用的共享資源。當多個用戶并發地存取數據時，在數據庫中就會產生多個事務同時存取同一數據的情況。若對并發操作不加控制就可能會讀取和存儲不正確的數據，破壞數據庫的一致性。
加鎖是實現數據庫并發控制的一個非常重要的技術。當事務在對某個數據對象進行操作前，先向系統發出請求，對其加鎖。加鎖后事務就對該數據對象有了一定的控制，在該事務釋放鎖之前，其他的事務不能對此數據對象進行更新操作。
在數據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）。當數據對象被加上排它鎖時，其他的事務不能對它讀取和修改。加了共享鎖的數據對象可以被其他事務讀取，但不能修改。數據庫利用這兩種基本的鎖類型來對數據庫的事務進行并發控制。
在實際應用中經常會遇到的與鎖相關的異常情況，如由于等待鎖事務被掛起、死鎖等現象，如果不能及時地解決，將嚴重影響應用的正常執行，而目前對于該類問題的解決缺乏系統化研究和指導，本文在總結實際經驗的基礎上，提出了相應的解決方法和具體的分析過程。
Oracle數據庫的鎖類型
根據保護的對象不同，Oracle數據庫鎖可以分為以下幾大類：DML鎖（data locks，數據鎖），用于保護數據的完整性；DDL鎖（dictionary locks，字典鎖），用于保護數據庫對象的結構，如表、索引等的結構定義；內部鎖和閂（internal locks and latches），保護數據庫的內部結構。
DML鎖的目的在于保證并發情況下的數據完整性，本文主要討論DML鎖。在Oracle數據庫中，DML鎖主要包括TM鎖和TX鎖，其中TM鎖稱為表級鎖，TX鎖稱為事務鎖或行級鎖。
當Oracle執行DML語句時，系統自動在所要操作的表上申請TM類型的鎖。當TM鎖獲得后，系統再自動申請TX類型的鎖，并將實際鎖定的數據行的鎖標志位進行置位。這樣在事務加鎖前檢查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，大大提高了系統的效率。TM鎖包括了SS、SX、S、X等多種模式，在數據庫中用0－6來表示。不同的SQL操作產生不同類型的TM鎖。如表1所示。
在數據行上只有X鎖（排他鎖）。在 Oracle數據庫中，當一個事務首次發起一個DML語句時就獲得一個TX鎖，該鎖保持到事務被提交或回滾。當兩個或多個會話在表的同一條記錄上執行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。當第一個會話提交后，TX鎖被釋放，其他會話才可以加鎖。
當Oracle數據庫發生TX鎖等待時，如果不及時處理常常會引起Oracle數據庫掛起，或導致死鎖的發生，產生ORA-60的錯誤。這些現象都會對實際應用產生極大的危害，如長時間未響應，大量事務失敗等。
TX鎖等待的分析
在介紹了有關地Oracle數據庫鎖的種類后，下面討論如何有效地監控和解決鎖等待現象，及在產生死鎖時如何定位死鎖的原因。
監控鎖的相關視圖 數據字典是Oracle數據庫的重要組成部分，用戶可以通過查詢數據字典視圖來獲得數據庫的信息。和鎖相關的數據字典視圖如表2所示。
TX鎖等待的監控和解決在日常工作中，如果發現在執行某條SQL時數據庫長時間沒有響應，很可能是產生了TX鎖等待的現象。為解決這個問題，首先應該找出持鎖的事務，然后再進行相關的處理，如提交事務或強行中斷事務。
死鎖的監控和解決在數據庫中，當兩個或多個會話請求同一個資源時會產生死鎖的現象。死鎖的常見類型是行級鎖死鎖和頁級鎖死鎖，Oracle數據庫中一般使用行級鎖。下面主要討論行級鎖的死鎖現象。
當Oracle檢測到死鎖產生時，中斷并回滾死鎖相關語句的執行，報ORA-00060的錯誤并記錄在數據庫的日志文件alertSID.log中。同時在user_dump_dest下產生了一個跟蹤文件，詳細描述死鎖的相關信息。
在日常工作中，如果發現在日志文件中記錄了ora-00060的錯誤信息，則表明產生了死鎖。這時需要找到對應的跟蹤文件，根據跟蹤文件的信息定位產生的原因。
如果查詢結果表明，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據行 | 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 數據字典視圖說明 | ||
| 視圖名 | 描述 | 主要字段說明 |
| v$session | 查詢會話的信息和鎖的信息。 | sid,serial#：表示會話信息。 program：表示會話的應用程序信息。 row_wait_obj#：表示等待的對象。 和dba_objects中的object_id相對應。 |
| v$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：表示等待持續的時間信息 Event：表示會話等待的事件。 |
| v$lock | 列出系統中的所有的鎖。 | Sid：表示持有鎖的會話信息。 Type：表示鎖的類型。值包括TM和TX等。 ID1：表示鎖的對象標識。 lmode,request：表示會話等待的鎖模式的信 息。用數字0－6表示，和表1相對應。 |
| dba_locks | 對v$lock的格式化視圖。 | Session_id：和v$lock中的Sid對應。 Lock_type：和v$lock中的type對應。 Lock_ID1： 和v$lock中的ID1對應。 Mode_held,mode_requested：和v$lock中 的lmode,request相對應。 |
| 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相關聯。 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www.zhixing123.cn 編輯:麥田守望者 數據庫是一個多用戶使用的共享資源。當多個用戶并發地存取數據時，在數據庫中就會產生多個事務同時存取同一數據的情況。若對并發操作不加控制就可能會讀取和存儲不正確的數據，破壞數據庫的一致性。
加鎖是實現數據庫并發控制的一個非常重要的技術。當事務在對某個數據對象進行操作前，先向系統發出請求，對其加鎖。加鎖后事務就對該數據對象有了一定的控制，在該事務釋放鎖之前，其他的事務不能對此數據對象進行更新操作。
在數據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）。當數據對象被加上排它鎖時，其他的事務不能對它讀取和修改。加了共享鎖的數據對象可以被其他事務讀取，但不能修改。數據庫利用這兩種基本的鎖類型來對數據庫的事務進行并發控制。
Oracle數據庫的鎖類型
根據保護的對象不同，Oracle數據庫鎖可以分為以下幾大類：DML鎖（data locks，數據鎖），用于保護數據的完整性；DDL鎖（dictionary locks，字典鎖），用于保護數據庫對象的結構，如表、索引等的結構定義；內部鎖和閂（internal locks and latches），保護 數據庫的內部結構。
DML鎖的目的在于保證并發情況下的數據完整性，。在Oracle數據庫中，DML鎖主要包括TM鎖和TX鎖，其中TM鎖稱為表級鎖，TX鎖稱為事務鎖或行級鎖。
當Oracle執行DML語句時，系統自動在所要操作的表上申請TM類型的鎖。當TM鎖獲得后，系統再自動申請TX類型的鎖，并將實際鎖定的數據行的鎖標志位進行置位。這樣在事務加鎖前檢查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，大大提高了系統的效率。TM鎖包括了SS、SX、S、X 等多種模式，在數據庫中用0－6來表示。不同的SQL操作產生不同類型的TM鎖。
在數據行上只有X鎖（排他鎖）。在Oracle數據庫中，當一個事務首次發起一個DML語句時就獲得一個TX鎖，該鎖保持到事務被提交或回滾。當兩個或多個會話在表的同一條記錄上執行 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。當第一個會話提交后，TX鎖被釋放，其他會話才可以加鎖。
當Oracle數據庫發生TX鎖等待時，如果不及時處理常常會引起Oracle數據庫掛起，或導致死鎖的發生，產生ORA-60的錯誤。這些現象都會對實際應用產生極大的危害，如長時間未響應，大量事務失敗等。
悲觀封鎖和樂觀封鎖
一、悲觀封鎖
鎖在用戶修改之前就發揮作用：
Select ..for update（nowait)
Select * from tab1 for update
用戶發出這條命令之后，oracle將會對返回集中的數據建立行級封鎖，以防止其他用戶的修改。
如果此時其他用戶對上面返回結果集的數據進行dml或ddl操作都會返回一個錯誤信息或發生阻塞。
1：對返回結果集進行update或delete操作會發生阻塞。
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已經對返回的結果集上加了排它的行級鎖，所有其他對這些數據進行的修改或刪除操作都必須等待這個鎖的釋放，產生的外在現象就是其他的操作將發生阻塞，這個這個操作commit或rollback.
同樣這個查詢的事務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
樂觀的認為數據在select出來到update進取并提交的這段時間數據不會被更改。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語句會產生阻塞
INSERT
UPDATE
DELETE
SELECT…FOR UPDATE
INSERT
Insert發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據時，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執行。
UPDATE 和DELETE當執行Update和delete操作的數據行已經被另外的會話鎖定時，將會發生阻塞，直到另一個會話提交或會滾。
Select …for update
當一個用戶發出select..for update的錯作準備對返回的結果集進行修改時，如果結果集已經被另一個會話鎖定，就是發生阻塞。需要等另一個會話結束之后才可繼續執行。可以通過發出 select… for update nowait的語句來避免發生阻塞，如果資源已經被另一個會話鎖定，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生死鎖.
即兩個用戶互相等待對方釋放資源時,oracle認定為產生了死鎖,在這種情況下,將以犧牲一個用戶作為代價,另一個用戶繼續執行,犧牲的用戶的事務將回滾.
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,則會發生阻塞，需要等到用戶一的事物結束。
4：如果此時用戶1又對B表作update，則產生死鎖。此時Oracle會選擇其中一個用戶進行會滾，使另一個用戶繼續執行操作。
起因:
Oracle的死鎖問題實際上很少見，如果發生，基本上都是不正確的程序設計造成的，經過調整后，基本上都會避免死鎖的發生。
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
只能查詢這些數據行 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軟件對數據庫的運行狀態進行監控。
當出現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，或將數據文件作為另一程序的標準輸入內容。
| ：UNIX管道：將一文件的輸出作為另一文件的輸入.
在執行SQL語句試：alter system kill session '391,48398'(sid為391); 應當注意對于sid在100以下的應當謹慎，可能該進程對應某個application，如對應某個事務,可以kill.
(責任編輯：麥田守望者)
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總結
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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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