Oracle資料庫中的鎖機制研究

2021-05-22 00:35:51 字數 3509 閱讀 8923

本文通過對oracle資料庫鎖機制的研究,首先介紹了oracle資料庫鎖的種類,並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 的由於等待鎖而使事務被掛起的問題進行了定位及解決,並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。

資料庫是乙個多使用者使用的共享資源。當多個使用者併發地訪問資料時,在資料庫中就會產生多個事務同時訪問同一資料的情況。若對併發操作不加控制就可能 會讀取和儲存不正確的資料,破壞資料庫的一致性。

加鎖是實現資料庫併發控制的乙個非常重要的技術。當事務在對某個資料物件進行操作前,先向系統發出請求,對其加鎖。加鎖後事務就對該資料物件有了一 定的控制,在該事務釋放鎖之前,其他的事務不能對此資料物件進行更新操作。

在資料庫中有兩種基本的鎖型別:排它鎖(exclusive locks,即x鎖)和共享鎖(share locks,即s鎖)。當資料物件被加上排它鎖時,其他的事務不能對它讀取和修改。加了共享鎖的資料物件可以被其他事務讀取,但不能修改。資料庫利用這兩 種基本的鎖型別來對資料庫的事務進行併發控制。

在實際應用中經常會遇到的與鎖相關的異常情況,如由於等待鎖事務被掛起、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,而目前對於該 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資料庫的鎖型別

根據保護的物件不同,oracle資料庫鎖可以分為以下幾大類:dml鎖(data locks,資料鎖),用於保護資料的完整性;ddl鎖(dictionary locks,字典鎖),用於保護資料庫物件的結構,如表、索引等的結構定義;內部鎖和閂(internal locks and latches),保護資料庫的內部結構。

dml鎖的目的在於保證併發情況下的資料完整性,本文主要討論dml鎖。在oracle資料庫中,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型別的鎖。當tm鎖獲得後,系統再自動申請tx型別的鎖,並將實際鎖定的資料行 的鎖標誌位進行置位。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誌,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,在資料庫中用0-6來表示。不同的sql操作產生不同型別的tm鎖。如表1所示。

在資料行上只有x鎖(排他鎖)。在 oracle資料庫中,當乙個事務首次發起乙個dml語句時就獲得乙個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,第乙個會話在該條記錄上加鎖,其他的會話處於等待狀態。當第乙個會話提交後,tx鎖被釋放,其他會話才可以加鎖。

當oracle資料庫發生tx鎖等待時,如果不及時處理常常會引起oracle資料庫掛起,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資料庫鎖的種類後,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。

監控鎖的相關檢視 資料字典是oracle資料庫的重要組成部分,使用者可以通過查詢資料字典檢視來獲得資料庫的資訊。和鎖相關的資料字典檢視如表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時資料庫長時間沒有響應,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,然後再進行相關的處理,如提交事務或強行中斷事務。

死鎖的監控和解決在資料庫中,當兩個或多個會話請求同乙個資源時會產生死鎖的現象。死鎖的常見型別是行級鎖死鎖和頁級鎖死鎖,oracle資料庫中 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,中斷並回滾死鎖相關語句的執行,報ora-00060的錯誤並記錄在資料庫的日誌檔案alertsid.log 中。同時在user_dump_dest下產生了乙個跟蹤檔案,詳細描述死鎖的相關資訊。

在日常工作中,如果發現在日誌檔案中記錄了ora-00060的錯誤資訊,則表明產生了死鎖。這時需要找到對應的跟蹤檔案,根據跟蹤檔案的資訊定位 產生的原因。

如果查詢結果表明,死鎖是由於bitmap索引引起的,將ind_t_product_his_state索引改為normal索引後,即可解決死 鎖的問題。

表1 oracle的tm鎖型別

鎖模式鎖描述

解釋sql操作

0none

1null

空select

2ss(row-s)

行級共享鎖,其他物件只能查詢這些資料行

select for update、lock for update、lock row share

3sx(row-x)

行級排它鎖,在提交前不允許做dml操作

insert、update、delete、lock row share

4s(share)

共享鎖create index、lock share

5ssx(s/row-x)

共享行級排它鎖

lock share row exclusive

6x(exclusive)

排它鎖alter table、drop able、drop index、truncate table 、lock exclusive

表2 資料字典檢視說明

檢視名描述

主要字段說明

v$session

查詢會話的資訊和鎖的資訊。

sid,serial#:表示會話資訊。

program:表示會話的應用程式資訊。

row_wait_obj#:表示等待的物件。

和dba _objects 中的object_id相對應。

v$session_wait

查詢等待的會話資訊。

sid:表示持有鎖的會話資訊。

seconds_in_wait:表示等待持續的時間資訊

event:表示會話等待的事件。

v$lock

列出系統中的所有的鎖。

sid:表示持有鎖的會話資訊。

type:表示鎖的型別。值包括tm和tx等。

id1:表示鎖的物件標識。

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的格式化檢視。

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的鎖資訊,包括回滾段和會話資訊。

xidusn,xidslot,xidsqn:表示回滾段資訊。和

v$transaction相關聯。

object_id:表示被鎖物件標識。

session_id:表示持有鎖的會話資訊。

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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