Oracle的封鎖機制

 

設立封鎖機制主要是為了對並行作業進行控制，對幹擾進行封鎖，保證資料的一致性和準確性。Oracle資料庫封鎖方式有三種：共用封鎖，獨佔封鎖，共用更新封鎖
[b:8f4f63b9bb]封鎖類型[/b:8f4f63b9bb]
Oracle　RDBMS的封鎖類型可分為如下三類：

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，因此我們不必對此做過多的瞭解。

２、DDL級封鎖字典/文法分析封鎖）
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定義語句作文法分析時自動地加鎖，無需使用者幹予。字典/文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文法分析，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項目被修改。

３、DML級封鎖
DML級封鎖用於控制並發事務中的資料操縱，保證資料的一致性和完整性，其封鎖對象可以是表或行。
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，則為滿足並發操縱的需要另外實施封鎖。DML封鎖可由一個使用者進程以顯式的方式加鎖，也可通過某些SQL語句隱含方式實現。
DML鎖有如下三種封鎖方式：
1）、共用封鎖方式SHARE）
2）、獨佔封鎖方式EXCLUSIVE）
3）、共用更新封鎖SHARE UPDATE）

其中SHARE，EXCLUSIVE用於表封鎖，SHARE UPDATE用於行封鎖。
1、共用方式的表封鎖
共用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用方式的鎖，而不能再對該表施加獨佔方式的封鎖，共用更新鎖定可以再施加，但不允許持有共用更新封鎖的進程做更新。共用該表的所有使用者只能查詢表中的資料，但不能更新。共用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：
[quote:04b72348bd]LOCK TABLE <表名>[,<表名>]...
IN SHARE MODE [NOWAIT]
[/quote:04b72348bd]
執行該語句，對一個或多個表施加共用方式的表封鎖。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。
持有共用鎖定的事務，在出現如下之一的條件時，便釋放其共用鎖定：
A、執行COMMIT或ROLLBACK語句。
B、退出資料庫LOG　OFF）。
C、程式停止運行。
共用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用、獨佔或共用更新封鎖）。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通過如下的SQL語句來顯示地獲得：
LOCK TABLE <表名>[,<表名>]....
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）、程式停止運行。
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，可減少發生死結。

DML鎖有如下三種封鎖方式：
1）、共用封鎖方式SHARE）
2）、獨佔封鎖方式EXCLUSIVE）
3）、共用更新封鎖SHARE UPDATE）
其中SHARE，EXCLUSIVE用於表封鎖，SHARE UPDATE用於行封鎖。

1、共用方式的表封鎖
共用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用方式的鎖，而不能再對該表施加獨佔方式的封鎖，共用更新鎖定可以再施加，但不允許持有共用更新封鎖的進程做更新。共用該表的所有使用者只能查詢表中的資料，但不能更新。共用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：
[quote:04b72348bd]LOCK TABLE <表名>[,<表名>]...
IN SHARE MODE [NOWAIT]
[/quote:04b72348bd]
執行該語句，對一個或多個表施加共用方式的表封鎖。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。
持有共用鎖定的事務，在出現如下之一的條件時，便釋放其共用鎖定：
A、執行COMMIT或ROLLBACK語句。
B、退出資料庫LOG　OFF）。
C、程式停止運行。
共用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用、獨佔或共用更新封鎖）。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通過如下的SQL語句來顯示地獲得：
LOCK TABLE <表名>[,<表名>]....
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）、程式停止運行。
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，可減少發生死結。

3、共用更新封鎖方式
共用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，但卻減弱了操作資料的並行性。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。
可通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 <表名>[,<表名>]....
IN SHARE UPDATE　MODE [NOWAIT]
2）、用如下的SELECT ...FOR UPDATE語句獲得：
SELECT <列名>[,<列名>]...
FROM <表名>
WHERE <條件>
FOR UPDATE OF <列名>[,<列名>].....[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用更新，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，一直到提交或複原該事務為止。行鎖永遠是獨佔方式鎖。
當出現如下之一的條件，便釋放共用更新鎖定：
１）、執行提交COMMIT）語句；
２）、退出資料庫LOG　OFF）
３）、程式停止運行。
執行ROLLBACK操作不能釋允許存取鎖。
從上面講述可見，ORACLE　RDBMS的加鎖機制，解決了並發事務的相容與互斥問題。相容保證事務的並發性，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隻有等待使用者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隻有等待使用者１提交事務後，才能更新自己所封鎖的行。

死結

封鎖雖然能夠有效解決並行作業，但是任何資源的獨佔都會有死結的危險。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，此種情況稱為死結。
在Oracle系統中能自動探索死結，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，記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，增大輸送量，因此使用者在給並行作業加鎖時，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用更新的方式進行更新，則不要使用共用封鎖，而應採用共用更新封鎖，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並發事務施加共用更新鎖定，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、簇和視圖）進行修改。