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Oracle数据库锁的种类及研究

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2007-10-19 15:25:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  数据库是一个多用户使用的共享资源。当多个用户并发地存取数据时,在数据库中就会产生多个事务同时存取同一数据的情况。若对并发操作不加控制就可能会读取和存储不正确的数据,破坏数据库的一致性。

  加锁是实现数据库并发控制的一个非常重要的技术。当事务在对某个数据对象进行操作前,先向系统发出请求,对其加锁。加锁后事务就对该数据对象有了一定的控制,在该事务释放锁之前,其他的事务不能对此数据对象进行更新操作。

  在数据库中有两种基本的锁类型:排它锁(Exclusive Locks,即X锁)和共享锁(Share Locks,即S锁)。当数据对象被加上排它锁时,其他的事务不能对它读取和修改。加了共享锁的数据对象可以被其他事务读取,但不能修改。数据库利用这两种基本的锁类型来对数据库的事务进行并发控制。

  在实际应用中经常会遇到的与锁相关的异常情况,如由于等待锁事务被挂起、死锁等现象,如果不能及时地解决,将严重影响应用的正常执行,而目前对于该类问题的解决缺乏系统化研究和指导,本文在总结实际经验的基础上,提出了相应的解决方法和具体的分析过程。

  Oracle数据库的锁类型

  根据保护的对象不同,Oracle数据库锁可以分为以下几大类:DML锁(data locks,数据锁),用于保护数据的完整性;DDL锁(dictionary locks,字典锁),用于保护数据库对象的结构,如表、索引等的结构定义;内部锁和闩(internal locks and latches),保护数据库的内部结构。

  DML锁的目的在于保证并发情况下的数据完整性,本文主要讨论DML锁。在Oracle数据库中,DML锁主要包括TM锁和TX锁,其中TM锁称为表级锁,TX锁称为事务锁或行级锁。

  当Oracle执行DML语句时,系统自动在所要操作的表上申请TM类型的锁。当TM锁获得后,系统再自动申请TX类型的锁,并将实际锁定的数据行的锁标志位进行置位。这样在事务加锁前检查TX锁相容性时就不用再逐行检查锁标志,而只需检查TM锁模式的相容性即可,大大提高了系统的效率。TM锁包括了SS、SX、S、X等多种模式,在数据库中用0-6来表示。不同的SQL操作产生不同类型的TM锁。如表1所示。

  在数据行上只有X锁(排他锁)。在 Oracle数据库中,当一个事务首次发起一个DML语句时就获得一个TX锁,该锁保持到事务被提交或回滚。当两个或多个会话在表的同一条记录上执行DML语句时,第一个会话在该条记录上加锁,其他的会话处于等待状态。当第一个会话提交后,TX锁被释放,其他会话才可以加锁。

  当Oracle数据库发生TX锁等待时,如果不及时处理常常会引起Oracle数据库挂起,或导致死锁的发生,产生ORA-60的错误。这些现象都会对实际应用产生极大的危害,如长时间未响应,大量事务失败等。

  TX锁等待的分析

  在介绍了有关地Oracle数据库锁的种类后,下面讨论如何有效地监控和解决锁等待现象,及在产生死锁时如何定位死锁的原因。

  监控锁的相关视图 数据字典是Oracle数据库的重要组成部分,用户可以通过查询数据字典视图来获得数据库的信息。和锁相关的数据字典视图如表2所示。

  TX锁等待的监控和解决在日常工作中,如果发现在执行某条SQL时数据库长时间没有响应,很可能是产生了TX锁等待的现象。为解决这个问题,首先应该找出持锁的事务,然后再进行相关的处理,如提交事务或强行中断事务。

  死锁的监控和解决在数据库中,当两个或多个会话请求同一个资源时会产生死锁的现象。死锁的常见类型是行级锁死锁和页级锁死锁,Oracle数据库中一般使用行级锁。下面主要讨论行级锁的死锁现象。

  当Oracle检测到死锁产生时,中断并回滚死锁相关语句的执行,报ORA-00060的错误并记录在数据库的日志文件alertSID.log中。同时在user_dump_dest下产生了一个跟踪文件,详细描述死锁的相关信息。

  在日常工作中,如果发现在日志文件中记录了ora-00060的错误信息,则表明产生了死锁。这时需要找到对应的跟踪文件,根据跟踪文件的信息定位产生的原因。

  如果查询结果表明,死锁是由于bitmap索引引起的,将IND_T_PRODUCT_HIS_STATE索引改为normal索引后,即可解决死锁的问题。
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