在Oracle中使用鎖進(jìn)行并發(fā)控制

fjzhuozl

現(xiàn)在主流的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中，都支持多個(gè)事務(wù)同時(shí)執(zhí)行，這樣提高了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的運(yùn)行效率。試想如果只允許一個(gè)事務(wù)運(yùn)行，而這個(gè)事務(wù)又需要很長(zhǎng)的 時(shí)間，那么其他的用戶必須一直等待該事務(wù)結(jié)束，效率何其低下。執(zhí)行不同的事務(wù)雖然可以提高性能，但是有可能會(huì)破壞數(shù)據(jù)的完整性，所以我們必須在性能和數(shù)據(jù) 完整性之間進(jìn)行權(quán)衡。那么什么是并發(fā)控制呢？并發(fā)控制是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)多個(gè)運(yùn)行事務(wù)的行為。首先了解一下，并發(fā)控制中經(jīng)常遇到的三個(gè)問(wèn)題。

　　臟讀

　　 我們通過(guò)一個(gè)products表來(lái)解釋一下什么是臟讀，該products表有一列quantity(數(shù)量)，現(xiàn)在的值為20。假如現(xiàn)在有兩個(gè)事務(wù)T1和 T2，它們都是要更新quantity列，T1將該列值加100，T2將此列減10，但是T1執(zhí)行失敗進(jìn)行了回滾。我們很容易計(jì)算出正確的結(jié)果 20-10=10,但是如果事務(wù)按照以下方式運(yùn)行，能夠得出什么結(jié)果？

　　時(shí)間　　 事務(wù)　　 步驟　　 　　　 　　　 　　　 　　　　 　　　　　　　　 存儲(chǔ)值

　　1　　 　　 T1　　 　 讀出quantity的值　　 　　 　 　　　　　　　 20

　　2　　 　　 T1　　 　　 quantity=20 100　　 　　 　　 　　　 120

　　3　　 　　 T1　　 　　 寫(xiě)入quantity值　　 　　 　　 　 　　　　　　 120

　　4　　 　　 T2　　 　　 讀出quantity(T1未提交)　　 　 120

　　5　　 　　 T2　　 　　 quantity=120-10　　 　　 　　　 　　 110

　　6　　 　　 T1　　 　　 回滾(rollback)　　 　　 　　 　　 　　　　　 20

　　7　　 　　 T2　　 　　 寫(xiě)入quantity值　　 　　 　　 　　 　　　　 110

　　 以上得出了110的結(jié)果，顯然是不正確的，問(wèn)題就在于T2讀取到了T1沒(méi)有提交的數(shù)據(jù)，我們把這種情況就稱之為臟讀。

　　不可重復(fù)讀

　　 還是事務(wù)T1和T2，它們都是要更新quantity列，T1將該列值加100，T2將此列減10，而且兩個(gè)事務(wù)都成功。我們很容易計(jì)算出正確的結(jié)果20 100-10=110,但是如果事務(wù)按照以下方式運(yùn)行，能夠得出什么結(jié)果？

　　時(shí)間　　 事務(wù)　　 步驟　　 　　　 　　　 　　　 　　　　 　　　　　　　　 存儲(chǔ)值

　　1　　 　　 T1　　 　 讀出quantity的值　　 　　 　 　　　　　　　 20

　　2　　 　　 T2 　 　 讀出quantity的值　　 　　 　　 　　 　　 20

　　3　　 　　 T1　　 　 quantity=20 100　　 　　 　　 　 　　　　　　 120

　　4　　 　　 T2　　 　 quantity=20-10　　 　 　　　 　　　 　　　　 10

　　5　　 　　 T1 　 　　寫(xiě)入quantity值(更新丟失) 　 　　 　　　 110

　　6　　 　　 T2 　 　 寫(xiě)入quantity值　　 　　 　　 　　 　　　　　 10

　　 得出了10的結(jié)果，仍然是不正確的。問(wèn)題就在于T2的值覆蓋了T1的值，我們把這種情況稱之為不可重復(fù)讀。

　幻覺(jué)讀

　　 例如T1對(duì)一個(gè)表中的所有行修改，同時(shí)T2向該表中插入一行記錄。這時(shí)在T1中就會(huì)發(fā)生還有沒(méi)有被修改的數(shù)據(jù)行，就好象發(fā)生了幻覺(jué)一樣。

　　 SQL92標(biāo)準(zhǔn)定義了四種隔離級(jí)別，以解決以上問(wèn)題，四種隔離級(jí)別如下圖所示：

　

　　 Oracle提供了三種隔離級(jí)別，分別是Read Committed Serializable和Read Only。Read Committed是Oracle的默認(rèn)隔離級(jí)別，可以看出這種隔離級(jí)別消除了臟讀，但是避免不了不可重復(fù)讀和幻覺(jué)讀的發(fā)生，不過(guò)一般的應(yīng)用還是可以使用 該隔離級(jí)別的。Serializable這種隔離級(jí)別可以消除以上三個(gè)問(wèn)題，但是效率會(huì)降低很多。Read Only隔離級(jí)別不是SQL92標(biāo)準(zhǔn)中定義的，它不允許事務(wù)進(jìn)行更新操作，這種隔離級(jí)別也可以消除臟讀。

　　 Oracle中在事務(wù)開(kāi)始之前可以通過(guò)以下方式設(shè)置隔離級(jí)別：

set transation isolation level read committed;
set transation isolation level serialezable;
set transation isolation level read only;

　　 也可以在單獨(dú)的會(huì)話中設(shè)置隔離級(jí)別：

alter session set isolation_level read committed;
alter session set isolation_level　serialezable;
alter session set isolation_level　read only;

　　 通過(guò)剛才的介紹，我們知道了可以設(shè)置隔離級(jí)別來(lái)降低或者消除數(shù)據(jù)的不完整性，那數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是怎么做到這一點(diǎn)的呢？答案是，采用鎖。鎖可以保護(hù)數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)事務(wù)修改數(shù)據(jù)時(shí)，鎖會(huì)將該數(shù)據(jù)鎖定，防止這些數(shù)據(jù)在同一時(shí)刻被其它事務(wù)修改。

　　 大多數(shù)情況下，我們可以不必自己管理鎖，Oracle會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建并管理，但是了解鎖是如何工作的，對(duì)我們來(lái)說(shuō)也是非常有必要的。下列這些情況Oracle會(huì)創(chuàng)建鎖：

　　 當(dāng)我們運(yùn)行了create truncate alter語(yǔ)句時(shí)，Oracle會(huì)創(chuàng)建鎖，稱之為DDL鎖。

　　 當(dāng)我們運(yùn)行了insert update delete語(yǔ)句，Oracle會(huì)創(chuàng)建鎖，稱之為DML鎖。

　　 還有一種是內(nèi)部鎖，由Oracle在內(nèi)部使用，比如管理數(shù)據(jù)文件。在這里我們不做介紹。

　　 從級(jí)別上講，鎖還可以分為數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)別鎖、表級(jí)別鎖、行級(jí)別鎖和列級(jí)別鎖(Oracle不支持)。

　1、數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)別鎖：它會(huì)鎖定數(shù)據(jù)庫(kù)以禁止任何新會(huì)話和新事務(wù)。鎖定數(shù)據(jù)庫(kù)的最主要目的是在沒(méi)有用戶干擾的情況下完成維護(hù)。在Oracle中使用以下語(yǔ)句鎖定數(shù)據(jù)庫(kù)為限制模式：

alter system enable restricted session;

　　通過(guò)下列語(yǔ)句取消數(shù)據(jù)庫(kù)限制模式：

alter system disable restricted session;

　　以下語(yǔ)句將鎖定數(shù)據(jù)庫(kù)為只讀模式：

startup mount;
alter database open read only;

　　2、表級(jí)別鎖：它會(huì)鎖定整張表，以防止其它事務(wù)對(duì)表結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。比如當(dāng)我們運(yùn)行一個(gè)insert語(yǔ)句，如果表沒(méi)有沒(méi)鎖定，其它的事務(wù)修改了一 列(將列名修改)，這時(shí)我們運(yùn)行update語(yǔ)句就會(huì)出錯(cuò)，所以當(dāng)我們運(yùn)行DML語(yǔ)句時(shí)，Oracle會(huì)自動(dòng)將表鎖定，DML語(yǔ)句執(zhí)行完，會(huì)釋放表級(jí)別 鎖。我們也可以通過(guò)lock語(yǔ)句鎖定表。

　　3、行級(jí)別鎖：當(dāng)我們運(yùn)行DML語(yǔ)句時(shí)，當(dāng)前行上就會(huì)有行級(jí)別鎖，防止其它事務(wù)對(duì)該行進(jìn)行修改。

　　當(dāng)我們運(yùn)行DML語(yǔ)句時(shí)，Oracle會(huì)自動(dòng)加鎖，請(qǐng)看以下示例：

　　update dept set loc='北京' where deptno=40;

　　然后在Oracle的企業(yè)管理器中觀察Oracle自動(dòng)管理的鎖，如下圖：

　　從上圖中我們可以看到，我們運(yùn)行了一個(gè)update語(yǔ)句，產(chǎn)生了兩個(gè)鎖，都是scott用戶，SID表示會(huì)話是10，鎖類(lèi)型TX表示表級(jí)別鎖，而TX表示行級(jí)別鎖，占用的模式我們后面給大家介紹�！　�

　　鎖類(lèi)型：TM 鎖模式：share　　　 某個(gè)事務(wù)鎖定了一張表，允許其它事務(wù)再鎖定這張表，但不允許這個(gè)事務(wù)對(duì)這張表進(jìn)行更新。

　　鎖類(lèi)型：TM 鎖模式：row share 某個(gè)事務(wù)鎖定了一張表，允許其它事務(wù)再鎖定這張表中的其它行。

　　鎖類(lèi)型：TM 鎖模式：row eclusive 某個(gè)事務(wù)鎖定了一張表，允許其它事務(wù)以相同的鎖模式鎖定這張表。

　　鎖類(lèi)型：TM 鎖模式：share row eclusive 在share模式基礎(chǔ)上，不允許其它事務(wù)鎖定這張表。

　　鎖類(lèi)型：TM 鎖模式：eclusive　 不允許其它事務(wù)再鎖定該表，也不允許其它事務(wù)更新。

　　鎖類(lèi)型：TX 鎖模式：eclusive　 該行已經(jīng)被鎖定，不允許其它事務(wù)鎖定。