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ORACLE鎖機(jī)制深入理解

數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)多用戶使用的共享資源。當(dāng)多個(gè)用戶并發(fā)地存取數(shù)據(jù)時(shí)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中就會(huì)產(chǎn)生多個(gè)事務(wù)同時(shí)存取同一數(shù)據(jù)的情況。若對(duì)并發(fā)操作不加控制就可能會(huì)讀取和存儲(chǔ)不正確的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性。
加鎖是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制的一個(gè)非常重要的技術(shù)。當(dāng)事務(wù)在對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行操作前，先向系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求，對(duì)其加鎖。加鎖后事務(wù)就對(duì)該數(shù)據(jù)對(duì)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(duì)此數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行更新操作。
在數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)象被加上排它鎖時(shí)，其他的事務(wù)不能對(duì)它讀取和修改。加了共享鎖的數(shù)據(jù)對(duì)象可以被其他事務(wù)讀取，但不能修改。數(shù)據(jù)庫(kù)利用這兩種基本的鎖類型來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)進(jìn)行并發(fā)控制。

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖類型
根據(jù)保護(hù)的對(duì)象不同，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)鎖可以分為以下幾大類：DML鎖（data locks，數(shù)據(jù)鎖），用于保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性；DDL鎖（dictionary locks，字典鎖），用于保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)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(hù) 數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)中，DML鎖主要包括TM鎖和TX鎖，其中TM鎖稱為表級(jí)鎖，TX鎖稱為事務(wù)鎖或行級(jí)鎖。

當(dāng)Oracle執(zhí)行DML語(yǔ)句時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)在所要操作的表上申請(qǐng)TM類型的鎖。當(dāng)TM鎖獲得后，系統(tǒng)再自動(dòng)申請(qǐng)TX類型的鎖，并將實(shí)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(shí)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(kù)中用0－6來(lái)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(kù)中，當(dāng)一個(gè)事務(wù)首次發(fā)起一個(gè)DML語(yǔ)句時(shí)就獲得一個(gè)TX鎖，該鎖保持到事務(wù)被提交或回滾。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)會(huì)話在表的同一條記錄上執(zhí)行 DML語(yǔ)句時(shí)，第一個(gè)會(huì)話在該條記錄上加鎖，其他的會(huì)話處于等待狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)會(huì)話提交后，TX鎖被釋放，其他會(huì)話才可以加鎖。

當(dāng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生TX鎖等待時(shí)，如果不及時(shí)處理常常會(huì)引起Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)掛起，或?qū)е滤梨i的發(fā)生，產(chǎn)生ORA-60的錯(cuò)誤。這些現(xiàn)象都會(huì)對(duì)實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生極大的危害，如長(zhǎng)時(shí)間未響應(yīng)，大量事務(wù)失敗等。

悲觀封鎖和樂(lè)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(huì)對(duì)返回集中的數(shù)據(jù)建立行級(jí)封鎖，以防止其他用戶的修改。
如果此時(shí)其他用戶對(duì)上面返回結(jié)果集的數(shù)據(jù)進(jìn)行dml或ddl操作都會(huì)返回一個(gè)錯(cuò)誤信息或發(fā)生阻塞。
1：對(duì)返回結(jié)果集進(jìn)行update或delete操作會(huì)發(fā)生阻塞。
2：對(duì)該表進(jìn)行ddl操作將會(huì)報(bào)：Ora-00054:resource busy and acquire with nowait specified.
原因分析
此時(shí)Oracle已經(jīng)對(duì)返回的結(jié)果集上加了排它的行級(jí)鎖，所有其他對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行的修改或刪除操作都必須等待這個(gè)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(gè)這個(gè)操作commit或rollback.
同樣這個(gè)查詢的事務(wù)將會(huì)對(duì)該表加表級(jí)鎖，不允許對(duì)該表的任何ddl操作，否則將會(huì)報(bào)出ora-00054錯(cuò)誤：:resource busy and acquire with nowait specified.

二、樂(lè)觀封鎖
樂(lè)觀的認(rèn)為數(shù)據(jù)在select出來(lái)到update進(jìn)取并提交的這段時(shí)間數(shù)據(jù)不會(huì)被更改。這里面有一種潛在的危險(xiǎn)就是由于被選出的結(jié)果集并沒(méi)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?yàn)檫@樣會(huì)更安全。

阻塞
定義：
當(dāng)一個(gè)會(huì)話保持另一個(gè)會(huì)話正在請(qǐng)求的資源上的鎖定時(shí)，就會(huì)發(fā)生阻塞。被阻塞的會(huì)話將一直掛起，直到持有鎖的會(huì)話放棄鎖定的資源為止。4個(gè)常見(jiàn)的dml語(yǔ)句會(huì)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(gè)建有主鍵約束的表。當(dāng)2個(gè)的會(huì)話同時(shí)試圖向表中插入相同的數(shù)據(jù)時(shí)，其中的一個(gè)會(huì)話將被阻塞，直到另外一個(gè)會(huì)話提交或會(huì)滾。一個(gè)會(huì)話提交時(shí)，另一個(gè)會(huì)話將收到主鍵重復(fù)的錯(cuò)誤?；貪L時(shí)，被阻塞的會(huì)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(huì)話鎖定時(shí)，將會(huì)發(fā)生阻塞，直到另一個(gè)會(huì)話提交或會(huì)滾。
Select …for update
當(dāng)一個(gè)用戶發(fā)出select..for update的錯(cuò)作準(zhǔn)備對(duì)返回的結(jié)果集進(jìn)行修改時(shí)，如果結(jié)果集已經(jīng)被另一個(gè)會(huì)話鎖定，就是發(fā)生阻塞。需要等另一個(gè)會(huì)話結(jié)束之后才可繼續(xù)執(zhí)行?？梢酝ㄟ^(guò)發(fā)出 select… for update nowait的語(yǔ)句來(lái)避免發(fā)生阻塞，如果資源已經(jīng)被另一個(gè)會(huì)話鎖定，則會(huì)返回以下錯(cuò)誤：Ora-00054:resource busy and acquire with nowait specified.
死鎖-deadlock
定義:當(dāng)兩個(gè)用戶希望持有對(duì)方的資源時(shí)就會(huì)發(fā)生死鎖.
即兩個(gè)用戶互相等待對(duì)方釋放資源時(shí),oracle認(rèn)定為產(chǎn)生了死鎖,在這種情況下,將以犧牲一個(gè)用戶作為代價(jià),另一個(gè)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(duì)A表進(jìn)行Update，沒(méi)有提交。
2：用戶2對(duì)B表進(jìn)行Update，沒(méi)有提交。
此時(shí)雙反不存在資源共享的問(wèn)題。
3：如果用戶2此時(shí)對(duì)A表作update,則會(huì)發(fā)生阻塞，需要等到用戶一的事物結(jié)束。
4：如果此時(shí)用戶1又對(duì)B表作update，則產(chǎn)生死鎖。此時(shí)Oracle會(huì)選擇其中一個(gè)用戶進(jìn)行會(huì)滾，使另一個(gè)用戶繼續(xù)執(zhí)行操作。
起因:
Oracle的死鎖問(wèn)題實(shí)際上很少見(jiàn)，如果發(fā)生，基本上都是不正確的程序設(shè)計(jì)造成的，經(jīng)過(guò)調(diào)整后，基本上都會(huì)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(jí)共享鎖，其他對(duì)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(jí)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(jí)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(wèn)題的解決

可以用Spotlight軟件對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
當(dāng)出現(xiàn)session鎖時(shí)，我們要及時(shí)進(jìn)行處理.
1. 查看哪些session鎖:
SQL語(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)句：alter system kill session '77,22198';
SQL> alter system kill session '391,48398';
System altered.
4. 查看誰(shuí)鎖了誰(shuí)。
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(yǔ)句試：alter system kill session '391,48398'(sid為391); 應(yīng)當(dāng)注意對(duì)于sid在100以下的應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎，可能該進(jìn)程對(duì)應(yīng)某個(gè)application，如對(duì)應(yīng)某個(gè)事務(wù),可以kill.

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標(biāo)簽：定西溫州衢州包頭通遼淮北衡水潮州

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