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Oracle數(shù)據(jù)完整性和鎖機(jī)制簡析

更新時(shí)間：2012年11月28日 15:31:34 作者：

事務(wù)不是程序，事務(wù)和程序分屬兩個(gè)概念,事務(wù)控制語句稱為TCL，一般包括Commit和Rollback,需要了解的朋友可以參考下

本課內(nèi)容屬于Oracle高級(jí)課程范疇，內(nèi)容略微偏向理論性，但是與數(shù)據(jù)庫程序開發(fā)和管理、優(yōu)化密切相關(guān)；另外本課的部分內(nèi)容在前面章節(jié)已經(jīng)涉及，請注意理論聯(lián)系實(shí)際。

事務(wù)

事務(wù)(Transaction)從通訊的角度看：是用戶定義的數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做、要么全不做，是不可分割的一個(gè)工作單元。事務(wù)控制語句稱為TCL，一般包括Commit和Rollback。

事務(wù)不是程序，事務(wù)和程序分屬兩個(gè)概念。在RDBMS中，一個(gè)事務(wù)可以有一條SQL語句、一組SQL語句或者整個(gè)程序；一個(gè)應(yīng)用程序又通常包含多個(gè)事務(wù)。

事務(wù)是恢復(fù)和并發(fā)控制的基本單元。

顯式事務(wù)和隱式事務(wù)

begin

insert into classes_2(bjbh,bjmc,bjms,bzr,ssxb,bjrs,bz)

values ('888','測試班級(jí)','測試班級(jí)','肖豐斌','003','38','');

commit/rollback;

end ;

insert into classes_2(bjbh,bjmc,bjms,bzr,ssxb,bjrs,bz)

values ('888','測試班級(jí)','測試班級(jí)','肖豐斌','003','38','');

commit/rollback;

事務(wù)的ACID特性和結(jié)束方式

破壞事務(wù)ACID特性的因素包括：

1.多個(gè)事務(wù)并行運(yùn)行時(shí)，不同事務(wù)的操作交叉執(zhí)行

2.事務(wù)在運(yùn)行過程中被強(qiáng)行終止

事務(wù)的結(jié)束方式包括：

并行性和一致性

并行性和一致性是針對多用戶、多事務(wù)，而非單用戶、單事務(wù)數(shù)據(jù)庫環(huán)境的，其含義是在多用戶、多事務(wù)環(huán)境下，針對同一張數(shù)據(jù)庫表的數(shù)據(jù)存在同時(shí)更新（含Update和Insert、Delete）的情況。

并行性意味著多用戶能夠同時(shí)訪問數(shù)據(jù)；

一致性意味著每個(gè)用戶看到的數(shù)據(jù)是一致的。

為保證數(shù)據(jù)的一致性，一般采用了事務(wù)隔離機(jī)制（事務(wù)隔離模型），又稱為事務(wù)串行化，用來保證事務(wù)盡量按照串行的方式執(zhí)行。

執(zhí)行并行事務(wù)要防止三種情況：

1.臟讀：事務(wù)讀取了另外一個(gè)沒有提交的事務(wù)的數(shù)據(jù)(臟數(shù)據(jù))；

2.非重復(fù)讀：事務(wù)重新讀取了以前讀取的數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)另外一個(gè)已經(jīng)提交的事務(wù)已經(jīng)修改了那些數(shù)據(jù)；

3. 幻影讀：一個(gè)事務(wù)重新執(zhí)行，返回滿足條件的行集數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)另外一個(gè)已經(jīng)提交的事務(wù)插入了滿足條件的其他行的數(shù)據(jù)。

隔離層未提交的讀模式提交的讀模式重復(fù)讀模式串行化模式臟讀可能不可能不可能不可能非重復(fù)讀可能可能不可能不可能幻影讀可能可能可能不可能

并行性適用的情況

前提條件是必須是多CPU的服務(wù)器上執(zhí)行，此時(shí)并行性的好處才能顯示出來，單CPU服務(wù)器上實(shí)驗(yàn)并行性反而會(huì)降低性能。

•處理對大表(至少100萬行記錄以上)的大數(shù)據(jù)量查詢

•處理連接非常大的表查詢

•處理建立大索引、大容量數(shù)據(jù)裝載、匯總計(jì)算

•處理Oracle對象間大量數(shù)據(jù)拷貝等作業(yè)

•處理在SMP(對稱多處理器)或MPP(大規(guī)模并行處理)群和聚合(多機(jī)器同時(shí)訪問同一組磁盤和主數(shù)據(jù)庫)的機(jī)器上的查詢

•處理存放在分布于不同磁盤的多個(gè)數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)查詢

•處理需要大量輔助內(nèi)存的查詢，如Group by、Order By等

語句級(jí)讀一致性和事務(wù)級(jí)讀一致性

Oracle鎖

什么是數(shù)據(jù)庫鎖

鎖是用于防止在訪問相同的資源(包括用戶對象、系統(tǒng)對象、內(nèi)存、Oralce數(shù)據(jù)字典中的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最常見的是數(shù)據(jù)庫表Table對象)時(shí) ，事務(wù)之間的有害性交互（存、?。┑囊环N機(jī)制。

不同類型的鎖，代表了當(dāng)前用戶是允許還是阻止其它用戶對相同資源的同時(shí)存取，從而確保不破壞系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性、一致性和并行性。

加鎖是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制的一個(gè)非常重要的技術(shù)。當(dāng)事務(wù)在對某個(gè)數(shù)據(jù)對象進(jìn)行操作前，先向系統(tǒng)發(fā)出請求，對其加鎖。加鎖后事務(wù)就對該數(shù)據(jù)對象有了一定的控制，在該事務(wù)釋放鎖之前，其他的事務(wù)不能對此數(shù)據(jù)對象進(jìn)行更新操作。

兩種鎖機(jī)制

共享鎖（Share Lock）：即S鎖，是通過對數(shù)據(jù)存取的高并行性來實(shí)現(xiàn)的。加了共享鎖的數(shù)據(jù)庫對象可以被其它事務(wù)讀取，但是不能被其它事務(wù)修改。

獨(dú)占鎖（Exclusive Lock）：即X鎖，又稱排它鎖，是用來防止同時(shí)共享相同資源的鎖。加了獨(dú)占鎖的數(shù)據(jù)庫對象不能被其它事務(wù)讀取和修改。

•鎖在事務(wù)保持期間是被保持的，用來防止包括臟讀、丟失更新和破壞性DLL等交互行為。對一個(gè)事務(wù)中SQL語句所做的修改只有在該事務(wù)提交或回滾后才能被其它事務(wù)所使用。

•Commit或Rollback執(zhí)行后，事務(wù)所使用的鎖被釋放。

死鎖

鎖的類型

1.數(shù)據(jù)鎖(DML鎖)。

用來保證并行訪問數(shù)據(jù)的完整性。能夠防止同步?jīng)_突的DML和DDL操作的破壞性交互。是Oracle中主要的鎖，又包括表級(jí)鎖（TM鎖）和行級(jí)鎖（TX鎖、也稱為事務(wù)鎖）。

(1).TM鎖

1.數(shù)據(jù)鎖(DML鎖) 。

(2).TX鎖及DML鎖工作機(jī)制

TX鎖是Transaction eXclusive Lock行級(jí)排它鎖，對一條記錄加上TX鎖后，其他用戶不能修改、刪除該記錄。

•當(dāng)Oracle 執(zhí)行DML語句時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)在所要操作的表上申請TM類型的鎖。當(dāng)TM鎖獲得后，系統(tǒng)再自動(dòng)申請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)庫中用0－6來表示。不同的SQL操作產(chǎn)生不同類型的TM鎖。

1.數(shù)據(jù)鎖(DML鎖)

(2).TX鎖及DML鎖工作機(jī)制

•在數(shù)據(jù)行上只有X鎖（排他鎖）。在 Oracle數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)一個(gè)事務(wù)首次發(fā)起一個(gè)DML語句時(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)對實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生極大的危害，如長時(shí)間未響應(yīng)、大量事務(wù)失敗等。

2.字典鎖(DDL鎖)

當(dāng) DDL命令發(fā)出時(shí)，Oracle會(huì)自動(dòng)在被處理的對象上添加DDL鎖定，從而防止對象被其他用戶所修改。當(dāng)DDL命令結(jié)束以后，則釋放DDL鎖定。DDL鎖定不能顯式的被請求，只有當(dāng)對象結(jié)構(gòu)被修改或者被引用時(shí)，才會(huì)在對象上添加DDL鎖定。比如創(chuàng)建或者編譯 存儲(chǔ)過程時(shí)會(huì)對引用的對象添加DDL鎖定。在創(chuàng)建視圖時(shí)，也會(huì)對引用的表添加DDL鎖定等。

在執(zhí)行DDL命令之前，Oracle會(huì)自動(dòng)添加一個(gè)隱式提交命令，然后執(zhí)行具體的DDL命令，在DDL命令執(zhí)行結(jié)束之后，還會(huì)自動(dòng)添加一個(gè)隱式提交命令。實(shí)際上，Oracle在執(zhí)行DDL命令時(shí)，都會(huì)將其轉(zhuǎn)換為對數(shù)據(jù)字典表的DML操作。比如我們發(fā)出創(chuàng)建表的DDL命令時(shí)，Oracle會(huì)

2.字典鎖(DDL鎖)

將表的名稱插入數(shù)據(jù)字典表tab$里，同時(shí)將表里的列名以及列的類型插入col$表里等。因此，在DDL命令中需要添加隱式的提交命令，從而提交那些對數(shù)據(jù)字典表的DML操作。即使DDL命令失敗，它也會(huì)發(fā)出提交命令。DDL鎖包括三種類型：

•排他的DDL鎖定(Exclusive DDL Lock)
大部分的DDL操作都會(huì)在被操作的對象上添加排他的DDL鎖定，從而防止在DDL命令執(zhí)行期間，對象被其他用戶所修改。當(dāng)對象上添加了排他的DDL鎖定以后，該對象上不能再添加任何其他的DDL鎖定。如果是對表進(jìn)行DDL命令，則其他進(jìn)程也不能修改表里的數(shù)據(jù)。

2.字典鎖(DDL鎖)

•共享的DDL鎖定(Shared DDL Lock )
用來保護(hù)被DDL的對象不被其他用戶進(jìn)程所更新，但是允許其他進(jìn)程在對象上添加共享的DDL鎖定。如果是對表進(jìn)行DDL命令，則其他進(jìn)程可以同時(shí)修改表里的數(shù)據(jù)。比如我們發(fā)出create view命令創(chuàng)建視圖時(shí)，在視圖的所引用的表(這種表也叫基表)上添加的就是共享的DDL命令。也就是說，在創(chuàng)建視圖時(shí)，其他用戶不能修改基表的結(jié)構(gòu)，但是可以更新基表里的數(shù)據(jù)。

3.內(nèi)部鎖

內(nèi)部鎖保護(hù)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，如數(shù)據(jù)文件，對用戶是不可見的。

2.字典鎖(DDL鎖)

•可打破的解析鎖定(Breakable Parsed Lock)

在shared pool里緩存的SQL游標(biāo)或者PL/SQL程序代碼都會(huì)獲得引用對象上的解析鎖定。如果我們發(fā)出DDL命令修改了某個(gè)對象的結(jié)構(gòu)時(shí)，該對象相關(guān)的、位于 shared pool里的解析鎖定就被打破，從而導(dǎo)致引用了該對象的SQL游標(biāo)或者PL/SQL程序代碼全都失效。下次再次執(zhí)行相同的SQL語句時(shí)，需要重新解析，這也就是所謂的SQL語句的reload了?？纱蚱频慕馕鲦i定不會(huì)阻止其他的DDL鎖定，如果發(fā)生與解析鎖定相沖突的DDL鎖定，則解析鎖定也會(huì)被打破

死鎖的解決

1.查找鎖