關于Oracle數據庫中的鎖機制深入研究

2024-08-29 13:50:36

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供稿：網友

本文通過對Oracle數據庫鎖機制的研究，首先介紹了Oracle數據庫鎖的種類，并描述了實際應用中碰到的與鎖相關的異常情況，非凡對經常碰到的由于等待鎖而使事務被掛起的問題進行了定位及解決，并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。數據庫是一個多用戶使用的共享資源。當多個用戶并發地存取數據時，在數據庫中就會產生多個事務同時存取同一數據的情況。若對并發操作不加控制就可能會讀取和存儲不正確的數據，破壞數據庫的一致性。加鎖是實現數據庫并發控制的一個非常重要的技術。當事務在對某個數據對象進行操作前，先向系統發出請求，對其加鎖。加鎖后事務就對該數據對象有了一定的控制，在該事務釋放鎖之前，其他的事務不能對此數據對象進行更新操作。在數據庫中有兩種基本的鎖類型：排它鎖（Exclusive Locks，即X鎖）和共享鎖（Share Locks，即S鎖）。當數據對象被加上排它鎖時，其他的事務不能對它讀取和修改。加了共享鎖的數據對象可以被其他事務讀取，但不能修改。數據庫利用這兩種基本的鎖類型來對數據庫的事務進行并發控制。在實際應用中經常會碰到的與鎖相關的異常情況，如由于等待鎖事務被掛起、死鎖等現象，假如不能及時地解決，將嚴重影響應用的正常執行，而目前對于該類問題的解決缺乏系統化研究和指導，本文在總堅固際經驗的基礎上，提出了相應的解決方法和具體的分析過程。 Oracle數據庫的鎖類型根據保護的對象不同，Oracle數據庫鎖可以分為以下幾大類：DML鎖（data locks，數據鎖），用于保護數據的完整性；DDL鎖（dictionary locks，字典鎖），用于保護數據庫對象的結構，如表、索引等的結構定義；內部鎖和閂（internal locks and latches），保護數據庫的內部結構。 DML鎖的目的在于保證并發情況下的數據完整性，本文主要討論DML鎖。在Oracle數據庫中，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類型的鎖。當TM鎖獲得后，系統再自動申請TX類型的鎖，并將實際鎖定的數據行的鎖標志位進行置位。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志，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，在數據庫中用0－6來表示。不同的SQL操作產生不同類型的TM鎖。如表1所示。在數據行上只有X鎖（排他鎖）。在 Oracle數據庫中，當一個事務首次發起一個DML語句時就獲得一個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，第一個會話在該條記錄上加鎖，其他的會話處于等待狀態。當第一個會話提交后，TX鎖被釋放，其他會話才可以加鎖。當Oracle數據庫發生TX鎖等待時，假如不及時處理經常會引起Oracle數據庫掛起，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數據庫鎖的種類后，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。監控鎖的相關視圖數據字典是Oracle數據庫的重要組成部分，用戶可以通過查詢數據字典視圖來獲得數據庫的信息。和鎖相關的數據字典視圖如表2所示。 TX鎖等待的監控和解決在日常工作中，假如發現在執行某條SQL時數據庫長時間沒有響應，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，然后再進行相關的處理，如提交事務或強行中斷事務。死鎖的監控和解決在數據庫中，當兩個或多個會話請求同一個資源時會產生死鎖的現象。死鎖的常見類型是行級鎖死鎖和頁級鎖死鎖，Oracle數據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，中斷并回滾死鎖相關語句的執行，報ORA-00060的錯誤并記錄在數據庫的日志文件alertSID.log中。同時在user_dump_dest下產生了一個跟蹤文件，具體描述死鎖的相關信息。在日常工作中，假如發現在日志文件中記錄了ora-00060的錯誤信息，則表明產生了死鎖。這時需要找到對應的跟蹤文件，根據跟蹤文件的信息定位產生的原因。假如查詢結果表明，死鎖是由于bitmap索引引起的，將IND_T_PRODUCT_HIS_STATE索引改為normal索引后，即可解決死鎖的問題。