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Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)鎖與阻塞分析與解決指南

 更新時(shí)間:2024年12月24日 10:14:31   作者:J.P.August  
在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中,鎖和阻塞是并發(fā)控制的關(guān)鍵概念,正確理解和管理它們對(duì)于確保數(shù)據(jù)一致性和提高系統(tǒng)性能至關(guān)重要,本文旨在提供關(guān)于鎖和阻塞的全面分析,并給出相應(yīng)的解決建議,感興趣的小伙伴跟著小編一起來(lái)看看吧

1. 概述

在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中,鎖和阻塞是并發(fā)控制的關(guān)鍵概念。正確理解和管理它們對(duì)于確保數(shù)據(jù)一致性和提高系統(tǒng)性能至關(guān)重要。本文旨在提供關(guān)于鎖和阻塞的全面分析,并給出相應(yīng)的解決建議。

2. 鎖(Lock)的概念

定義

  • 鎖是一種機(jī)制,用于控制多個(gè)事務(wù)對(duì)同一數(shù)據(jù)庫(kù)資源(如表、行等)的并發(fā)訪問(wèn),以確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

類型

  • 行級(jí)鎖(Row-Level Locks):鎖定單個(gè)或多個(gè)行,允許其他事務(wù)訪問(wèn)未被鎖定的行。
  • 表級(jí)鎖(Table-Level Locks):鎖定整個(gè)表,阻止其他事務(wù)對(duì)該表進(jìn)行某些操作(如插入、更新、刪除)。
  • 模式鎖(Schema-Level Locks):用于保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象結(jié)構(gòu)本身,例如防止對(duì)象被修改或刪除。

目的

  • 保證事務(wù)的ACID屬性(原子性、一致性、隔離性和持久性),特別是在并發(fā)環(huán)境中。
  • 防止不同事務(wù)之間的沖突,比如避免“臟讀”、“不可重復(fù)讀”和“幻讀”。

3. 阻塞(Blocking)的概念

定義

  • 阻塞是指當(dāng)一個(gè)事務(wù)試圖獲取已經(jīng)被另一個(gè)事務(wù)持有的鎖時(shí),該事務(wù)必須等待,直到前一個(gè)事務(wù)釋放鎖為止的狀態(tài)。

原因

  • 發(fā)生阻塞是因?yàn)榇嬖阪i沖突,即兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)嘗試在同一時(shí)間對(duì)相同的數(shù)據(jù)資源執(zhí)行不兼容的操作(例如,一個(gè)事務(wù)持有排他鎖,而另一個(gè)事務(wù)請(qǐng)求共享鎖)。

影響

  • 阻塞會(huì)導(dǎo)致等待的事務(wù)暫時(shí)無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行,可能降低系統(tǒng)響應(yīng)速度,并在極端情況下導(dǎo)致死鎖(Deadlock)。

4. 鎖和阻塞的區(qū)別

特征鎖(Lock)阻塞(Blocking)
定義控制并發(fā)訪問(wèn)的機(jī)制由于鎖沖突導(dǎo)致的等待狀態(tài)
作用對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)資源(如表、行、模式對(duì)象)嘗試獲取鎖的事務(wù)
目的確保數(shù)據(jù)一致性和完整性確保事務(wù)按順序執(zhí)行,避免沖突
結(jié)果可能引起阻塞事務(wù)暫停執(zhí)行,等待鎖釋放
解決方法使用適當(dāng)?shù)母綦x級(jí)別、優(yōu)化查詢終止長(zhǎng)時(shí)間等待的事務(wù)、調(diào)整應(yīng)用邏輯

5. 查詢鎖和阻塞情況

查詢當(dāng)前持有鎖的會(huì)話及其相關(guān)信息

SELECT 
    o.owner AS "對(duì)象所屬用戶",
    o.object_name AS "對(duì)象名稱",
    s.sid AS "會(huì)話SID",
    s.serial# AS "會(huì)話SERIAL#",
    s.username AS "用戶名",
    s.osuser AS "操作系統(tǒng)用戶",
    s.machine AS "客戶端機(jī)器名",
    s.program AS "使用的程序",
    l.locked_mode AS "鎖定模式"
FROM 
    v$locked_object l
JOIN 
    dba_objects o ON l.object_id = o.object_id
JOIN 
    v$session s ON l.session_id = s.sid;

查詢正在等待特定對(duì)象上釋放鎖的會(huì)話

WITH locked_objects AS (
    SELECT 
        l.session_id,
        o.owner,
        o.object_name,
        o.object_type,
        l.locked_mode
    FROM 
        v$locked_object l
    JOIN 
        dba_objects o ON l.object_id = o.object_id
),
waiting_sessions AS (
    SELECT 
        s.sid,
        s.serial#,
        s.username,
        s.osuser,
        s.machine,
        s.program,
        s.status,
        s.logon_time,
        s.event,
        s.seconds_in_wait,
        s.wait_class,
        s.blocking_session,
        lo.owner,
        lo.object_name,
        lo.object_type,
        lo.locked_mode
    FROM 
        v$session s
    LEFT JOIN 
        locked_objects lo ON s.blocking_session = lo.session_id
    WHERE 
        s.wait_class != 'Idle' -- 排除空閑會(huì)話
        AND s.blocking_session IS NOT NULL -- 只選擇有阻塞會(huì)話的記錄
)
SELECT 
    ws.sid AS "等待會(huì)話SID",
    ws.serial# AS "等待會(huì)話SERIAL#",
    ws.username AS "等待會(huì)話用戶名",
    ws.osuser AS "操作系統(tǒng)用戶",
    ws.machine AS "客戶端機(jī)器名",
    ws.program AS "使用的程序",
    ws.status AS "會(huì)話狀態(tài)",
    ws.logon_time AS "登錄時(shí)間",
    ws.event AS "等待事件",
    ws.seconds_in_wait AS "等待時(shí)間(秒)",
    ws.wait_class AS "等待類別",
    ws.blocking_session AS "阻塞會(huì)話SID",
    lo.session_id AS "持有鎖的會(huì)話SID",
    lo.owner AS "對(duì)象所屬用戶",
    lo.object_name AS "對(duì)象名稱",
    lo.object_type AS "對(duì)象類型",
    CASE lo.locked_mode
        WHEN 0 THEN 'None'
        WHEN 1 THEN 'Null (NULL)'
        WHEN 2 THEN 'Row Share (SS)'
        WHEN 3 THEN 'Row Exclusive (SX)'
        WHEN 4 THEN 'Share (S)'
        WHEN 5 THEN 'Share Row Exclusive (SSX)'
        WHEN 6 THEN 'Exclusive (X)'
        ELSE 'Unknown'
    END AS "鎖定模式描述"
FROM 
    waiting_sessions ws
JOIN 
    locked_objects lo ON ws.blocking_session = lo.session_id
ORDER BY 
    ws.blocking_session, ws.sid;

查看阻塞情況并生成阻塞樹

-- 查詢阻塞樹結(jié)構(gòu)
SELECT 
    LPAD(' ', 5 * (LEVEL - 1)) || s.username AS username,
    LPAD(' ', 5 * (LEVEL - 1)) || s.inst_id || ',' || s.sid AS inst_sid,
    s.serial#,
    s.sql_id,
    s.row_wait_obj#,
    s.wait_class,
    s.event,
    s.p1,
    s.p2,
    s.p3,
    s.seconds_in_wait,
    s.blocking_instance || ',' || s.blocking_session AS blocking_inst_sid
FROM 
    gv$session s
WHERE 
    s.blocking_session IS NOT NULL
    OR (s.inst_id || ',' || s.sid) IN (
        SELECT DISTINCT blocking_instance || ',' || blocking_session 
        FROM gv$session
        WHERE blocking_instance IS NOT NULL AND blocking_session IS NOT NULL
    )
START WITH 
    s.blocking_session IS NULL -- 從不被其他會(huì)話阻塞的會(huì)話開(kāi)始
CONNECT BY PRIOR 
    (s.inst_id || ',' || s.sid) = (s.blocking_instance || ',' || s.blocking_session)
ORDER SIBLINGS BY 
    s.inst_id, s.sid;

查看特定會(huì)話正在執(zhí)行的SQL語(yǔ)句

SELECT 
    s.sid AS "會(huì)話SID",
    s.serial# AS "會(huì)話SERIAL#",
    s.username AS "用戶名",
    s.status AS "會(huì)話狀態(tài)",
    s.sql_id AS "SQL_ID",
    q.sql_text AS "SQL語(yǔ)句"
FROM 
    v$session s
LEFT JOIN 
    v$sql q ON s.sql_id = q.sql_id
WHERE 
    s.sid = &sid; -- 替換為實(shí)際的會(huì)話SID

6. 預(yù)防和解決問(wèn)題的策略

預(yù)防措施

  • 優(yōu)化SQL語(yǔ)句:減少不必要的鎖爭(zhēng)用,盡量使用索引和合適的查詢條件。
  • 合理設(shè)置隔離級(jí)別:根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇合適的事務(wù)隔離級(jí)別,避免過(guò)度鎖定。
  • 縮短事務(wù)持續(xù)時(shí)間:盡量保持事務(wù)簡(jiǎn)短,盡快提交或回滾。
  • 定期監(jiān)控鎖和阻塞情況:設(shè)置自動(dòng)化的監(jiān)控腳本,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問(wèn)題。

解決方案

  • 終止長(zhǎng)等待的會(huì)話:使用ALTER SYSTEM KILL SESSION命令終止長(zhǎng)時(shí)間等待鎖的會(huì)話。
  • 調(diào)整應(yīng)用程序邏輯:重新設(shè)計(jì)應(yīng)用程序邏輯,減少并發(fā)沖突的可能性。
  • 檢查死鎖情況:利用Oracle提供的死鎖檢測(cè)機(jī)制,自動(dòng)處理死鎖問(wèn)題。
  • 備份與恢復(fù)計(jì)劃:確保有最新的備份,并準(zhǔn)備好應(yīng)急恢復(fù)計(jì)劃,以防出現(xiàn)意外情況。

7. 案例分析

案例1:頻繁的行級(jí)鎖沖突

問(wèn)題描述:多個(gè)用戶同時(shí)更新同一張表的不同行,但經(jīng)常遇到行級(jí)鎖沖突,導(dǎo)致性能下降。

解決方案

  • 分析SQL語(yǔ)句,確保使用了適當(dāng)?shù)乃饕?,以最小化鎖定范圍。
  • 如果可能,將大事務(wù)拆分為多個(gè)小事務(wù),減少每個(gè)事務(wù)的持續(xù)時(shí)間。
  • 考慮增加緩存層,減少直接數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)頻率。

案例2:長(zhǎng)時(shí)間的表級(jí)鎖

問(wèn)題描述:某張表被長(zhǎng)時(shí)間鎖定,影響了其他用戶的正常操作。

解決方案

  • 檢查是否有長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的事務(wù)未提交或回滾,及時(shí)處理這些異常事務(wù)。
  • 評(píng)估是否可以將表級(jí)操作分解為更細(xì)粒度的行級(jí)操作,減少鎖的影響。
  • 如果需要批量操作,考慮在非高峰時(shí)段執(zhí)行,或者采用分區(qū)表技術(shù)來(lái)分散鎖的影響。

8. 總結(jié)

通過(guò)理解鎖和阻塞的概念及其相互關(guān)系,可以更好地設(shè)計(jì)應(yīng)用程序、配置數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)以及解決潛在的問(wèn)題。有效管理和優(yōu)化鎖可以顯著提升系統(tǒng)的并發(fā)處理能力和響應(yīng)速度。

以上就是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)鎖與阻塞分析與解決指南的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Oracle鎖與阻塞的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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