oracle锁一些知识
表级锁共具有五种模式,如下所示。
行级排他锁(Row Exclusive,简称RX锁)
当我们进行DML时会自动在被更新的表上添加RX锁,或者也可以通过执行lock命令显式的在表上添加RX锁。在该锁定模式下,允许其他的事务通过DML语句修改相同表里的其他数据行,或通过lock命令对相同表添加RX锁定,但是不允许其他事务对相同的表添加排他锁(X锁)。
行级共享锁(Row Shared,简称RS锁)
通常是通过select … from for update语句添加的,同时该方法也是我们用来手工锁定某些记录的主要方法。比如,当我们在查询某些记录的过程中,不希望其他用户对查询的记录进行更新操作,则可以发出这样的语句。当数据使用完毕以后,直接发出rollback命令将锁定解除。当表上添加了RS锁定以后,不允许其他事务对相同的表添加排他锁,但是允许其他的事务通过DML语句或lock命令锁定相同表里的其他数据行。
共享锁(Share,简称S锁)
通过lock table in share mode命令添加该S锁。在该锁定模式下,不允许任何用户更新表。但是允许其他用户发出select …from for update命令对表添加RS锁。
排他锁(Exclusive,简称X锁)
通过lock table in exclusive mode命令添加X锁。在该锁定模式下,其他用户不能对表进行任何的DML和DDL操作,该表上只能进行查询。
共享行级排他锁(Share Row Exclusive,简称SRX锁)
通过lock table in share row exclusive mode命令添加SRX锁。该锁定模式比行级排他锁和共享锁的级别都要高,这时不能对相同的表进行DML操作,也不能添加共享锁。
这五种模式的TM锁的兼容关系如下表所示(√表示互相兼容的请求;×表示互相不兼容的请求;N/A表示没有锁定请求):
- - S X RS RX SRX N/A
- S √ × √ × × √
- X × × × × × √
- RS √ × √ √ √ √
- RX × × √ √ × √
- SRX × × √ × × √
- N/A √ √ √ √ √ √
从前面的描述中可以看到,我们不仅可以通过发出DML语句的方式,由Oracle自动在表级别上添加TM锁。我们还可以通过发出lock table命令主动地在表级别上添加TM锁,并在该命令中可以指定不同的锁定模式,其命令格式如下所示:
- lock table in [row share][row exclusive]
- [share][share row exclusive][exclusive] mode;
对Oracle数据库中的各SQL语句所产生的表级锁的情况进行汇总,如下表所示:
- SQL语句 表锁定模 允许的表锁定模式
- Select * from …… RS RS、RX、S、SRX、X
- Insert into …… RX RS、RX
- Update …… RX RS、RX
- Delete from …… RX RS、RX
- Select * from for update RS RS、RX、S、SRX
- lock table in row share mode RS RS、RX、S、SRX
- lock table in row exclusive mode RX RS、RX
- lock table in share mode S RS、S
- lock table in share row exclusive mode SRX RS
- lock table in exclusive mode X RS
对于通过lock table命令主动添加的锁定来说,如果要释放它们,只需要发出rollback命令即可。
Oracle数据库的锁类型
根据保护的对象不同,Oracle数据库锁可以分为以下几大类:DML锁(data locks,数据锁),用于保护数据的完整性;DDL锁(dictionary locks,字典锁),用于保护数据库对象的结构,如表、索引等的结构定义;内部锁和闩(internal locks and latches),保护数据库的内部结构。
DML锁的目的在于保证并发情况下的数据完整性,本文主要讨论DML锁。在Oracle数据库中,DML锁主要包括TM锁和TX锁,其中TM锁称为表级锁,TX锁称为事务锁或行级锁。
当Oracle执行DML语句时,系统自动在所要操作的表上申请TM类型的锁。当TM锁获得后,系统再自动申请TX类型的锁,并将实际锁定的数据行的锁标志位进行置位。这样在事务加锁前检查TX锁相容性时就不用再逐行检查锁标志,而只需检查TM锁模式的相容性即可,大大提高了系统的效率。TM锁包括了SS、SX、S、X等多种模式,在数据库中用0-6来表示。不同的SQL操作产生不同类型的TM锁。如表1所示。
在数据行上只有X锁(排他锁)。在 Oracle数据库中,当一个事务首次发起一个DML语句时就获得一个TX锁,该锁保持到事务被提交或回滚。当两个或多个会话在表的同一条记录上执行DML语句时,第一个会话在该条记录上加锁,其他的会话处于等待状态。当第一个会话提交后,TX锁被释放,其他会话才可以加锁。
当Oracle数据库发生TX锁等待时,如果不及时处理常常会引起Oracle数据库挂起,或导致死锁的发生,产生ORA-60的错误。这些现象都会对实际应用产生极大的危害,如长时间未响应,大量事务失败等。
TX锁等待的分析
在介绍了有关地Oracle数据库锁的种类后,下面讨论如何有效地监控和解决锁等待现象,及在产生死锁时如何定位死锁的原因。
监控锁的相关视图 数据字典是Oracle数据库的重要组成部分,用户可以通过查询数据字典视图来获得数据库的信息。和锁相关的数据字典视图如表2所示。
TX锁等待的监控和解决在日常工作中,如果发现在执行某条SQL时数据库长时间没有响应,很可能是产生了TX锁等待的现象。为解决这个问题,首先应该找出持锁的事务,然后再进行相关的处理,如提交事务或强行中断事务。
死锁的监控和解决在数据库中,当两个或多个会话请求同一个资源时会产生死锁的现象。死锁的常见类型是行级锁死锁和页级锁死锁,Oracle数据库中一般使用行级锁。下面主要讨论行级锁的死锁现象。
当Oracle检测到死锁产生时,中断并回滚死锁相关语句的执行,报ORA-00060的错误并记录在数据库的日志文件alertSID.log中。同时在user_dump_dest下产生了一个跟踪文件,详细描述死锁的相关信息。
在日常工作中,如果发现在日志文件中记录了ora-00060的错误信息,则表明产生了死锁。这时需要找到对应的跟踪文件,根据跟踪文件的信息定位产生的原因。
如果查询结果表明,死锁是由于bitmap索引引起的,将IND_T_PRODUCT_HIS_STATE索引改为normal索引后,即可解决死锁的问题。
- 表1 Oracle的TM锁类型
- 锁模式 锁描述 解释 SQL操作
- 0 none
- 1 NULL 空 Select
- 2 SS(Row-S) 行级共享锁,其他对象只能查询这些数据行
- Select for update、Lock for update、Lock row share
- 3 SX(Row-X) 行级排它锁,在提交前不允许做DML操作
- Insert、Update、Delete、Lock row share
- 4 S(Share) 共享锁 Create index、Lock share
- 5 SSX(S/Row-X) 共享行级排它锁 Lock share row exclusive
- 6 X(Exclusive) 排它锁
- Alter table、Drop able、Drop index、Truncate table 、Lock exclusive
- 表2 数据字典视图说明
- 视图名 描述 主要字段说明
- v$session 查询会话的信息和锁的信息。
- sid,serial#:表示会话信息。
- program:表示会话的应用程序信息。
- row_wait_obj#:表示等待的对象。和dba_objects中的object_id相对应。
- v$session_wait 查询等待的会话信息。
- sid:表示持有锁的会话信息。
- Seconds_in_wait:表示等待持续的时间信息
- Event:表示会话等待的事件。
- v$lock 列出系统中的所有的锁。
- Sid:表示持有锁的会话信息。
- Type:表示锁的类型。值包括TM和TX等。
- ID1:表示锁的对象标识。
- lmode,request:表示会话等待的锁模式的信息。用数字0-6表示,和表1相对应。
- dba_locks 对v$lock的格式化视图。
- Session_id:和v$lock中的Sid对应。
- Lock_type:和v$lock中的type对应。
- Lock_ID1: 和v$lock中的ID1对应。
- Mode_held,mode_requested:和v$lock中
- 的lmode,request相对应。
- v$locked_object 只包含DML的锁信息,包括回滚段和会话信息。
- Xidusn,xidslot,xidsqn:表示回滚段信息。和
- v$transaction相关联。
- Object_id:表示被锁对象标识。
- Session_id:表示持有锁的会话信息。
- Locked_mode:表示会话等待的锁模式的信息,和v$lock中的lmode一致。
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按锁保护的内容分类
oracle提供多粒度封锁机制,按保护对象来分,据此又可以分为
a:dml锁, data locks 数据锁,用来保护数据的完整性和一致性
b:ddl锁, dictionary locks 字典锁,用来保护数据对象的结构,如table,index的定义
c:内部锁和闩 internal locks and latchs 用来保护数据库内部结构,如sga内存结构
dml锁
DML锁主要包括TM锁和TX锁,其中TM锁称为表级锁,TM锁的种类有S,X,SR,SX,SRX五种,TX锁称为事务锁或行级锁。当Oracle执行delete,update,insert,select for update DML语句时,oracle首先自动在所要操作的表上申请TM类型的锁。当TM锁获得后,再自动申请TX类型的锁,并将实际锁定的数据行的锁标志位(lb 即lock bytes)进行置位。在记录被某一会话锁定后,其他需要访问被锁定对象的会话会按先进先出的方式等待锁的释放,对于select操作而言,并不需要任何锁,所以即使记录被锁定,select语句依然可以执行,实际上,在此情况下,oracle是用到undo的内容进行一致性读来实现的。
在 Oracle数据库中,当一个事务首次发起一个DML语句时就获得一个TX锁,该锁保持到事务被提交或回滚。在数据行上只有X锁(排他锁),就是说TX锁只能是排他锁,在记录行上设置共享锁没有意义。当两个或多个会话在表的同一条记录上执行DML语句时,第一个会话在该条记录上加锁,其他的会话处于等待状态。当第一个会话提交后,TX锁被释放,其他会话才可以加锁。
在数据表上,oracle默认是共享锁,在执行dml语句的时候,oracle会先申请对象上的共享锁,防止其他会话在这个对象上做ddl语句,成功申请表上的共享锁后,再在受影响的记录上加排它所,防止其他会话对这些做修改动作。
这样在事务加锁前检查TX锁相容性时就不用再逐行检查锁标志,而只需检查TM锁模式的相容性即可,大大提高了系统的效率。TM锁包括了SS、SX、S、X等多种模式,在数据库中用0-6来表示。不同的SQL操作产生不同类型的TM锁。如表1所示。
和锁相关的性能视图介绍
- v$lock
- SID 会话的sid,可以和v$session 关联
- TYPE 区分该锁保护对象的类型,如tm,tx,rt,mr等
- ID1 锁表示1,详细见下说明
- ID2 锁表示2,详细见下说明
- LMODE 锁模式,见下面说明
- REQUEST 申请的锁模式,同lmode
- CTIME 已持有或者等待锁的时间
- BLOCK 是否阻塞其他会话锁申请 1:阻塞 0:不阻塞
- LMODE取值0,1,2,3,4,5,6, 数字越大锁级别越高, 影响的操作越多。
- 1级锁:
- Select,有时会在v$locked_object出现。
- 2级锁即RS锁
- 相应的sql有:Select for update ,Lock xxx in Row Share mode,select for update当对
- 话使用for update子串打开一个游标时,所有返回集中的数据行都将处于行级(Row-X)独
- 占式锁定,其他对象只能查询这些数据行,不能进行update、delete或select for update
- 操作。
- 3级锁即RX锁
- 相应的sql有:Insert, Update, Delete, Lock xxx in Row Exclusive mode,没有commit
- 之前插入同样的一条记录会没有反应, 因为后一个3的锁会一直等待上一个3的锁, 我们
- 必须释放掉上一个才能继续工作。
- 4级锁即S锁
- 相应的sql有:Create Index, Lock xxx in Share mode
- 5级锁即SRX锁
- 相应的sql有:Lock xxx in Share Row Exclusive mode,当有主外键约束时update
- /delete ... ; 可能会产生4,5的锁。
- 6级锁即X锁
- 相应的sql有:Alter table, Drop table, Drop Index, Truncate table, Lock xxx in Exclusive
- mode
- ID1,ID2的取值含义根据type的取值而有所不同
- 对于TM 锁
- ID1表示被锁定表的object_id 可以和dba_objects视图关联取得具体表信息,ID2 值为0
- 对于TX 锁
- ID1以十进制数值表示该事务所占用的回滚段号和事务槽slot number号,其组形式:
- 0xRRRRSSSS,RRRR=RBS/UNDO NUMBER,SSSS=SLOT NUMBER
- ID2 以十进制数值表示环绕wrap的次数,即事务槽被重用的次数
- v$locked_object
- XIDUSN undo segment number , 可以和v$transaction关联
- XIDSLOT undo slot number
- XIDSQN 序列号
- OBJECT_ID 被锁定对象的object_id , 可以和dba_objects关联
- SESSION_ID 持有该锁的session_id, 可以和v$session关联
- ORACLE_USERNAME 持有该锁的oracle帐号
- OS_USER_NAME 持有该锁的操作系统帐号
- PROCESS 操作系统的进程号,可以和v$process关联
- LOCKED_MODE 锁模式,含义同v$lock.lmode
- Dba_locks 和v$lock 内容差不多,略
- V$session 如果某个session被因为某些行被其他会话锁定而阻塞,则该视图中的下面四个字段列出了这些行所属对象的相关信息
- ROW_WAIT_FILE# 等待的行所在的文件号
- ROW_WAIT_OBJ# 等待的行所属的object_id
- ROW_WAIT_BLOCK# 等待的行所属的block
- ROW_WAIT_ROW# 等待的行在blcok中的位置
手工释放锁
- alter system kill session 'sid,serial#';