對鎖的理解(轉載)

關於鎖的幾種型別和相關引數

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設立封鎖機制主要是為了對併發操作進行控制，對干擾進行封鎖，保證資料的一致性和準確性。Oracle資料庫封鎖方式有三種:共享封鎖，獨佔封鎖，共享更新封鎖
　　封鎖型別
　　Oracle　RDBMS的封鎖型別可分為如下三類:
　　1、內部級封鎖
　　內部級封鎖是用於保護ORACLE內部結構，由系統內部實現，使用者不能訪問。
　　2、DDL級封鎖(字典/語法分析封鎖)
　　DDL級封鎖也是由ORACLE　RDBMS來控制，它用於保護資料字典和資料定義改變時的一致性和完整性。它是系統在對SQL定義語句作語法分析時自動地加鎖，無需使用者幹予。字典/語法分析封鎖共分三類:
　　(1)、字典操作鎖:用於對字典操作時，鎖住資料字典，此封鎖是獨佔的，從而保護任何一個時刻僅能對一個字典操作。
　　(2)、字典定義鎖:用於防止在進行字典操作時又進行語法分析，這樣可以避免在查詢字典的同時改動某個表的結構。
　　(3)、表定義鎖:用於一個SQL語句正當訪問某個表時，防止字典中與該表有關的專案被修改。
　　3、DML級封鎖
　　DML級封鎖用於控制併發事務中的資料操縱，保證資料的一致性和完整性，其封鎖物件可以是表或行。
　　對使用者的資料操縱，Oracle可以自動為操縱的資料進行封鎖，但如果有操縱授權，則為滿足併發操縱的需要另外實施封鎖。DML封鎖可由一個使用者程式以顯式的方式加鎖，也可透過某些SQL語句隱含方式實現。
　　DML鎖有如下三種封鎖方式:
　　(1)、共享封鎖方式(SHARE)
　　(2)、獨佔封鎖方式(EXCLUSIVE)
　　(3)、共享更新封鎖(SHARE UPDATE)
　　其中SHARE，EXCLUSIVE用於表封鎖，SHARE UPDATE用於行封鎖。
　　1、共享方式的表封鎖
　　共享方式的表封鎖是對錶中的所有資料進行封鎖，該鎖用於保護查詢資料的一致性，防止其它使用者對已封鎖的表進行更更新。其它使用者只能對該表再施加共享方式的鎖，而不能再對該表施加獨佔方式的封鎖，共享更新鎖可以再施加，但不允許持有共享更新封鎖的程式做更新。共享該表的所有使用者只能查詢表中的資料，但不能更新。共享方式的表封鎖只能由使用者用SQL語句來設定，基語句格式如下:
　　LOCK TABLE [,]...
　　IN SHARE MODE [NOWAIT]
　　執行該語句，對一個或多個表施加共享方式的表封鎖。當指定了選擇項NOWAIT，若該封鎖暫時不能施加成功，則返回並由使用者決定是進行等待，還是先去執行別的語句。
　　持有共享鎖的事務，在出現如下之一的條件時，便釋放其共享鎖:
　　A、執行COMMIT或ROLLBACK語句。
　　B、退出資料庫(LOG　OFF)。
　　C、程式停止執行。
　　共享方式表封鎖常用於一致性查詢過程，即在查詢資料期間表中的資料不發生改變。
　　2、獨佔方式表封鎖
　　獨佔方式表封鎖是用於封鎖表中的所有資料，擁有該獨佔方式表封鎖的使用者，即可以查詢該表，又可以更新該表，其它的使用者不能再對該表施加任何封鎖(包括共享、獨佔或共享更新封鎖)。其它使用者雖然不能更新該表，但可以查詢該表。
　　獨佔方式的表封鎖可透過如下的SQL語句來顯示地獲得:
　　LOCK TABLE [,]....
　　IN EXCLUSIVE MODE [NOWAIT]
　　獨佔方式的表封鎖也可以在使用者執行DML語句INSERT、UPDATE、DELETE時隱含獲得。
　　擁有獨佔方式表封鎖的事務，在出現如下條件之一時，便釋放該封鎖:
　　(1)、執行COMMIT或ROLLBACK語句。
　　(2)、退出資料庫(LOG OFF)
　　(3)、程式停止執行。
　　獨佔方式封鎖通常用於更新資料，當某個更新事務涉及多個表時，可減少發生死鎖。
　　3、共享更新封鎖方式
　　共享更新封鎖是對一個表的一行或多行進行封鎖，因而也稱作行級封鎖。表級封鎖雖然保證了資料的一致性，但卻減弱了運算元據的並行性。行級封鎖確保在使用者取得被更新的行到該行進行更新這段時間內不被其它使用者所修改。因而行級鎖即可保證資料的一致性又能提高資料操作的迸發性。
　　可透過如下的兩種方式來獲得行級封鎖:
　　(1)、執行如下的SQL封鎖語句，以顯示的方式獲得:
　　LOCK TABLE [,]....
　　IN SHARE UPDATE　MODE [NOWAIT]
　　(2)、用如下的SELECT ...FOR UPDATE語句獲得:
　　SELECT [,]...
　　FROM
　　WHERE
　　FOR UPDATE OF [,].....[NOWAIT]
　　一旦使用者對某個行施加了行級封鎖，則該使用者可以查詢也可以更新被封鎖的資料行，其它使用者只能查詢但不能更新被封鎖的資料行.如果其它使用者想更新該表中的資料行，則也必須對該表施加行級鎖.即使多個使用者對一個表均使用了共享更新，但也不允許兩個事務同時對一個表進行更新，真正對錶進行更新時，是以獨佔方式封鎖表，一直到提交或復原該事務為止。行鎖永遠是獨佔方式鎖。
　　當出現如下之一的條件，便釋放共享更新鎖:
　　(1)、執行提交(COMMIT)語句;
　　(2)、退出資料庫(LOG　OFF)
　　(3)、程式停止執行。
　　執行ROLLBACK操作不能釋放行鎖。
　　從上面講述可見，ORACLE　RDBMS的加鎖機制，解決了併發事務的相容與互斥問題。相容保證事務的併發性，互斥確保資料的一致性。不同使用者鎖的相容與互斥關係由下圖給出。
　　其中最後一行最後一列為其它使用者提供在不同行上設定SHARE UPDATE鎖。但當使用者1在某行上進行更新操作時，使用者2只有等待使用者1提交事務後，才能更新自己所封鎖的行。
　　中最後一行最後一列為其它使用者提供在不同行上設定SHARE UPDATE鎖。但當使用者1在某行上進行更新操作時，使用者2只有等待使用者1提交事務後，才能更新自己所封鎖的行。

　　死鎖
　　封鎖雖然能夠有效的解決併發操作，但是任何資源的獨佔都會有死鎖的危險。例如:有兩個事務T1，T2，T1對資料A施加獨佔封鎖，T2對資料B施加了獨佔封鎖。再假設T1要對資料B加鎖，由於B已被T2獨佔封鎖，因此T1置於等待狀態，等待B被釋放;現在若T2也要對A進行封鎖，由於A已被T1獨佔封鎖，因此T2也被置於等待狀態。這樣就形成了兩個事務相互等待的狀態，而且永遠不能結束，此種情況稱為死鎖。
　　在Oracle系統中能自動發現死鎖，並選擇代價最小的，即完成工作量最少的事務予以撤消，釋放該事務所擁有的全部鎖，使其它的事務繼續工作下去。
　　從系統效能上考慮，應該儘可能減少資源競爭，增大吞吐量，因此使用者在給併發操作加鎖時，應注意以下幾點:
　　1、對於UPDATE和DELETE操作，應只封鎖要做改動的行，在完成修改後立即提交。
　　2、當多個事務正利用共享更新的方式進行更新，則不要使用共享封鎖，而應採用共享更新封鎖，這樣其它使用者就能使用行級鎖，以增加並行性。
　　3、儘可能將對一個表的操作的併發事務施加共享更新鎖，從而可提高並行性。
　　4、在應用負荷較高的期間，不宜對基礎資料結構(表、索引、簇和檢視)進行修改
10 察看錶鎖
select
s.sid sid,
s.username username,
s.machine machine,
l.type type,
o.object_name object_name,
DECODE(l.lmode,
0,'None',
1,'Null',
2,'Row Share',
3,'Row Exlusive',
4,'Share',
5,'Sh/Row Exlusive',
6,'Exclusive') lmode,
DECODE(l.request,
0,'None',
1,'Null',
2,'Row Share',
3,'Row Exlusive', a
4,'Share',
5,'Sh/Row Exlusive',
6,'Exclusive') request,
l.block block
from
v$lock l,
v$session s,
dba_objects o
where
l.sid = s.sid
and
username != 'SYSTEM'
and
o.object_id(+) = l.id1;
===================================================================
表1 Oracle的TM鎖型別
鎖模式 鎖描述 解釋
0 none
1 NULL 空 SQL操作:Select
2 SS(Row-S) 行級共享鎖，其他物件只能查詢這些資料行
SQL操作:Select for update、Lock for update、Lock row share

3 SX(Row-X) 行級排它鎖，在提交前不允許做DML操作
SQL操作:Insert、Update、Delete、Lock row share

4 S(Share) 共享鎖
SQL操作:Create index、Lock share
5 SSX(S/Row-X) 共享行級排它鎖
SQL操作:Lock share row exclusive
6 X(Exclusive) 排它鎖
SQL操作: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 主要欄位說明
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資訊。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$transaction相關聯。
Object_id：表示被鎖物件標識。
Session_id：表示持有鎖的會話資訊。
Locked_mode：表示會話等待的鎖模式的資訊，和v$lock中的lmode一致。