Oracle专家高级编程 第三章 封锁和并行性

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Oracle专家高级编程 第三章 封锁和并行性，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含7678字，纯文字阅读大概需要11分钟。

内容图文

锁定

锁是一种机制，管理共享资源的并行访问，也就是concurrent问题

当多个用户访问并更改数据或数据结构时，以适当的机制防止对相同的信息段进行修改

在Oracle中

• 事务处理是数据库的全部工作，
• 只要必须，就应该推迟提交，而不是迅速提交，在必须提交时提交，而不是必须提交前提交
• 只要需要，就应该保持对数据的锁定
• Oracle行级锁不包含开销

封锁问题

丢失更新

举例

• 用户1检索（查询）一行数据
• 用户2检索相同行
• 用户1修改那个行，更新且未提交
• 用户2修改那个行，更新且提交

悲观封锁（悲观锁）

在修改值之前就要发挥作用，即默认当前行数据一定会修改

行被锁之后，另一个用户修改行的进程中， 会返回"ORA-00054 资源忙（Resource Busy）"的错误，该进程被阻塞，需要等待用户完成工作

乐观封锁（乐观锁）

select for update nowait

• for update，排他锁（悲观锁）
• nowait，通知Oracle该sql语句采用非阻塞的方式修改或删除数据,如果发现涉及到的数据被占有(被锁),则立即通知Oracle该资源被占用,返回错误信息

使用悲观锁，当前正在修改的数据已经被check out了，没人能对其进行修改

行锁不会对其他用户的读取造成限制

阻塞

当一个会话请求另一个会话保持的资源时，会发生阻塞，它会一直挂起

4个DML语句会在数据库中阻塞

• INSERT
• UPDATE
• DELETE
• SELECT FOR UPDATE

被阻塞的插入

• 当用户拥有一个带有主键的表或其上有唯一约束时，两个会话同时试图用相同的值插入一行
• 有一个会话会被阻塞，直到另一个会话提交或回滚
• 前一种情况，被阻塞会话会收到关于值重复的错误；后一种情况，被阻塞会话紧接着执行

阻塞的update和delete

表示在代码中可能又了一个丢失更新的问题

试图更新一个其他用户已经在更新的行（已经被锁定）

通过select for update避免阻塞问题

• 验证在将数据查询以后没有更改（丢失更新预防）
• 锁定行（防止update或delete的阻塞）

死锁

Oracle死锁以后，会在服务器上创建一个跟踪文件，Oracle的死锁很少

对父表修改之后，Oracle将在子表上放置完整的表锁定

• 如果更新父表主键，子表没有索引会被锁定
• 如果删除了父表的行，整个子表也将被锁定

更新主键在RDMS中是一个巨大的"禁忌"

什么情况下不需要索引外码

• 不从父表删除
• 不更新父表的唯一/主键值
• 不从父表连接到子表

锁定扩大

当发生锁定扩大情况时，系统要降低锁定到粒度

例如，数据库系统将一个表的100个行级锁定转换为单一的表级锁定，锁定扩大用于锁资源稀少的数据库中频繁使用

Oracle不会扩大锁定，使用锁定转换，或锁定提升

尽可能在最低一级使用锁定，如果使用 select for update子句，会创建两个锁定：

• 一个锁定放在选择的行上
• 另一个锁在ROW SHARE TABLE锁上，放置在表上

所有针对表的其他语句是允许的，另一个会使用LOCK TABLE X IN SHARE MODE将表变为只读

锁定类型

DML锁定

select，insert，update和delete，指定行锁定或者表锁定

DDL锁定

create，alter，DDL锁定保护对象结构的定义

内部锁定和锁存器（latch）

Oracle保护内部数据结构的锁定，分析一个查询并生成优化的查询方案时，它将"锁存"库高速缓存器，是轻量的低级船行化设备

分布式锁定

OPS使用的锁，用于保证不同的节点资源保持相互之间的一致，分布式锁由数据库实例所持有

PCM（并行缓冲器管理，Parallel Cache Management）

保护多个实例之间缓冲存储器中高速缓存数据块的锁

DML锁定

DML锁用于保证一行在一段时间内只有一个用户进行修改

TX（事务）锁定

事务初始化其第一次更改结果时获得，且一直保持，直到事务执行提交（COMMIT）或回滚（ROLLBACK）

它用作一个排队机制，使其他会话等待该事务完成

修改或者select for update的每一行指向一个相关的TX锁定

Oracle锁定的处理方式

• 找出要锁定行的地址
• 到该行
• 锁定行，除非使用nowait选项

在Oracle锁定数据的行时，一个事务ID与包含数据的块相关

• 当锁定被释放时，那个事务ID被留下，此ID对事务来说是唯一的
• 代表回滚段的好、槽和序列号，放在保存行的块上，通知其他会话，我们占有这块资源
• 其他会话看到这个ID，会去查询事务的活动状态，中间有一个排队机制，请求锁定的会话将排队等待事务完成

物理属性参数

• INITRANS -- 结构初始、预分配额大小，随遇索引，默认是2，对于表，默认是1
• MAXTRANS -- 结构所能增长的最大尺寸，默认是255 

默认情况下，每个块的生命从一个或两个事务槽开始，一个块可以拥有同时活动的事务数由MAXTRANS所限制

也被块上空间可用性所限制，即受到逻辑和物理上的限制

适当增加INITRNANS给预期的并行事务的数量在块上留出充足的空间

TM（DML 入队）锁定

保证更改表的内容时，表的结构不会被更改

如果已经更新了一个表，将得到在那个表上的一个TM锁定，放置另一个用户在表上运行DROP或ALTER命令

若试图在已经拥有TM锁定的表上执行DDL，将得到错误信息

ORA-00054:resource busy and acquire with NOWAIT specified

• 每一个事务中，只获得一个TX锁定，可以获得与所修改对象数量一样多的TM锁定
• TM的ID1列是DML锁定对象ID

系统中允许的TM锁定的总数是用户可配置的

它可以设置为0，不意味着用户的数据库变成只读的数据库，而是不允许DDL

使用alter table tablename，disable table lock命令批量删除TM锁

DDL锁定

DDL锁定在DDl操作期间自动针对对象放置，保护免于被其他会话更改

例如使用alter table命令时，DDL锁在DDL期间保持，这是由隐式提交（或提交/回滚对）包含的DDL语句完成

DDL总是提交，即使没有成功，可以使用自定义事务

3种类型的DDL锁定

独占的DDL锁定

防止其他会话自己获得DDL锁定或TM锁定，意味着在DDL操作期间查询一个表，但不能修改

共享DDL锁定

保护饮用对象的结构，防止被其他会话修改，允许对数据的修改

可打破的分析锁定

允许对象在一些对象上注册信任，如果执行针对该对象的DDL，Oracle检查已经注册依赖关系的对象列表，使其无效，不能防止DDL发生

• 关键字ONLINE修改实际建立索引，不使用DDL锁定，防止数据修改
• Oracle只是在表上获得一个低级的TM锁定
• 允许正常的DML操作

持久化DDL语句期间所做的修改，完成后将应用更新到心的索引上，提高了数据可用性

其他类型使用共享DDL锁定，

锁定器和内部锁定（入队）

锁存器和排队时轻量的序列化设备，用于协调多用户对共享的数据结构、对象和文件的访问

锁存器

锁存器时在极短时间内，例如修改内存中数据结构时间内保持的锁定，来保护内存结构

没有排队额锁存器的等待者，只有不断重试

Oracle使用原子指令进行锁存器操作，设置和释放指令是原子化的，运行效率高

万一一个锁存器持有者不正常的死掉，可以清除，由PMON执行

入队

一个更加复杂的串行设备，与锁存器的区别在于允许请求者排队等待资源

• 使用锁存器，请求者立刻被告知是否占有锁存器
• 使用入队，请求者被阻塞，直到实际获得为止

入队可以在不同等级获得，可以拥有许多"共享"锁定，用不同"共享能力"的锁

手动封锁和用户自定义锁定

手动封锁

select for update，最常用

lock table 比较粗糙，很少使用，锁表不锁行，如果写入大批更新，影响表中大部分行，可以使用

lock table in exclusive mode

可以保证不被用户阻塞

创建自己的锁定

借助DBMS_LOCK包

可以用这个包串行化对Oracle外部资源的访问

例如一个消息例程，文件在外部，Oracle不能协调试图同时修改它的用户，可以引入DBMS_LOCK包

对一个文件打开、写入或关闭操作前，文件进入独占模式前，请求一个指定的锁定，关闭文件后，手动释放锁定（有点像ReentrantLock）

并行控制

数据库提供的函数集，允许许多用户同时访问和修改数据，锁定的实现大概可以决定应用程序的并行程度

并行控制胜过锁定，多版本，写入不阻塞读取，

事务隔离级别

脏读

允许读一个没有提交的，或"脏"数据

非重复读

读者在时间T1读取一行，试图的时间T2再次读取行，该行可能已经更改或者消失

幻象读

如果时间T1执行了一个查询，并在时间T2再次执行，附加的行可能已经添加到数据库，影响结果

Oracle还支持只读模式

Read Uncommitted 隔离等级

允许脏读，Oracle不利用脏读，其目标在于提供"迎合"非阻塞读取的标准

Read Committed 隔离等级（最常用的隔离级别）

一个事务只能读取在事务开始前提交的数据，没有脏读

支持非阻塞读取

Repeatable Read 隔离等级

获得一致性答案，给定查询的结果必须与有关的时间点是一致的

• 在一个使用共享锁的数据库中，数据读取器将阻塞数据写入器，Oracle选择多版本的模型提供读一致性答案，降低并行程度

如果产生死锁，之后事务中的一个将成为牺牲者，被杀死

• 共享读取锁，数据的读取器和写入器经常互相死锁

Oracle使用多版本，拥有语句级的读取一致性，读取不阻塞写入，没有死锁

预防丢失更新

Repeatable Read 的普通用法就是为了预防丢失更新

Oracle中，需要Repeatable Read，不是用 select for update nowait，而是将隔离等级设置为Serializable

Serializable事务，使得我们从语句级获得的读取一致性扩展到事务，事务中执行的每一个查询答案固定在事务开始的时间点

Serializable 隔离等级

最具限制性的事务隔离等级，事务之间互不可见，隔离代价

ORA-08177：can't serialize access for this transaction

不论何时试图更新从事务开始以后已经更改的行，都会获得这个消息，什么时候适合用该隔离级别

• 只有很高的没有修改相同数据的可能性
• 与奥事务的读强一致性
• 进行短的事务

此方法的可伸缩行，足够运行全部的TPC-C（OLTP标准测试）

只读事务

类似于Serializable事务，区别在于不允许修改，不容易出现ORA-8177错误，该事务支持报告的需要

该事务可能会出现

ORA-1555 snapshot too old 错误，当其他人活跃的修改正在读取的数据，可能报此错误

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Oracle专家高级编程 第三章 封锁和并行性全部内容，希望文章能够帮你解决Oracle专家高级编程 第三章 封锁和并行性所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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