ORACLE鎖分類

看了網上一些資料，發現對Oracle中的鎖有多種分類方法，從各個不同的角度對鎖進行分析。

預備知識：

• DDL(DATABASE DEFINITION LANGUAGE)：資料庫定義語言，如create table、drop table.....
• DML(DATABASE MODIFICATION LANGUAGE):資料庫修改語言，如insert、delete、update......

ORACLE鎖具體分為以下幾類：

1. 按使用者與系統劃分，可以分為自動鎖與顯示鎖

a) 自動鎖：
當進行一項資料庫操作時，預設情況下，系統自動為此資料庫操作獲得所有有必要的鎖。

b) 顯示鎖：
某些情況下，需要使用者顯示的鎖定資料庫操作要用到的資料，才能使資料庫操作執行得更好，顯示鎖是使用者為資料庫物件設定的。

2. 按鎖層級劃分，可分為共用鎖定與排它鎖

a) 共用鎖定：
共用鎖定使一個事務對特定資料庫資源進行共用訪問——另一事務也可對此資源進行訪問或獲得相同共用鎖定。共用鎖定為事務提供高並發性，但如拙劣的事務設計+共用鎖定容易造成死結或資料更新丟失。

b) 排它鎖：
事務設定排它鎖後，該事務單獨獲得此資源，另一事務不能在此事務提交之前獲得相同對象的共用鎖定或排它鎖。

3. 按操作劃分，可分為DML鎖、DDL鎖

a) DML鎖又可以分為，行鎖、表鎖、死結

i. 行鎖：
當事務執行資料庫插入、更新、刪除操作時，該事務自動獲得操作 表中操作行的排它鎖。

ii. 表級鎖：
當事務獲得行鎖後，此事務也將自動獲得該行的表鎖(共用鎖定),以防止其它事務進行DDL語句影響記錄行的更新。事務也可以在進行過程中獲得共用鎖定或排它鎖，只有當事務顯示使用LOCK TABLE語 句顯示的定義一個排它鎖時，事務才會獲得表上的排它鎖,也可使用LOCK TABLE顯示的定義一個表級的共用鎖定(LOCK TABLE具體用法請參考相關文檔)。

iii. 死結：
當兩個事務需要一組有衝突的鎖，而不能將事務繼續下去的話，就出現死結。
如事務1在表A行記錄#3中有一排它鎖，並等待事務2在表A中記錄#4 中排它鎖的釋放，而事務2在表A記錄行#4中有一排它鎖，並等待事務 1在表A中記錄#3中排它鎖的釋放，事務1與事務2彼此等待，因此就造成了死結。死結一般是因拙劣的事務設計而產生。死結只能使用SQL下:alter system kill session 'sid,serial#'；或者使用相關作業系統kill進程的命令，如UNIX下kill -9 sid,或者 使用其它工具殺掉死結進程。

b) DDL鎖又可以分為：排它DDL鎖、共用DDL鎖、分析鎖

i. 排它DDL鎖：
建立、修改、刪除一個資料庫物件的DDL語句獲得操作對象的 排它鎖。
如使用alter table語句時，為了維護資料的完成性、一致性、合法性，該事務獲得一排它DDL鎖。

ii. 共用DDL鎖：
需在資料庫物件之間建立相互依賴關係的DDL語句通常需共用獲得DDL鎖。
如建立一個包，該包中的過程與函數引用了不同的資料庫表，當編譯此包時，該事務就獲得了參考資料表的共用DDL鎖。

iii. 分析鎖：
ORACLE使用共用池儲存分析與最佳化過的SQL語句及PL/SQL程式，使運行相同語句的應用速度更快。一個在共用池中緩衝的對象獲得它所引用資料庫物件的分析鎖。分析鎖是一種獨特的DDL鎖類型，ORACLE使用它追蹤共用池對象及它所引用資料庫物件之間的依賴關係。當一個事務修改或刪除了共用池持有分析鎖的資料庫物件時，ORACLE使共用池中的對象作廢，下次在引用這條SQL/PLSQL語 句時，ORACLE重新分析編譯此語句。

iv. 內部閂鎖：
這是ORACLE中的一種特殊鎖，用於順序訪問內部系統結構。當事務需向緩衝區寫入資訊時，為了使用此塊記憶體地區， ORACLE首先必須取得這塊記憶體地區的閂鎖，才能向此塊記憶體寫入

　　 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

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：

a) 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。

b) 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。

c) 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。

a) 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：　　 LOCK TABLE <表名>[,<表名>]...　 IN SHARE MODE [NOWAIT]　　 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。

b) 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。

c) 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。　　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。

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