在Oracle中使用鎖進行并發(fā)控制

fjzhuozl

現(xiàn)在主流的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，都支持多個事務同時執(zhí)行，這樣提高了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的運行效率。試想如果只允許一個事務運行，而這個事務又需要很長的 時間，那么其他的用戶必須一直等待該事務結(jié)束，效率何其低下。執(zhí)行不同的事務雖然可以提高性能，但是有可能會破壞數(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)庫管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)多個運行事務的行為。首先了解一下，并發(fā)控制中經(jīng)常遇到的三個問題。

　　臟讀

　　 我們通過一個products表來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)在有兩個事務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)行失敗進行了回滾。我們很容易計算出正確的結(jié)果 20-10=10,但是如果事務按照以下方式運行，能夠得出什么結(jié)果？

　　時間　　 事務　　 步驟　　 　　　 　　　 　　　 　　　　 　　　　　　　　 存儲值

　　1　　 　　 T1　　 　 讀出quantity的值　　 　　 　 　　　　　　　 20

　　2　　 　　 T1　　 　　 quantity=20 100　　 　　 　　 　　　 120

　　3　　 　　 T1　　 　　 寫入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　　 　　 寫入quantity值　　 　　 　　 　　 　　　　 110

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

　　不可重復讀

　　 還是事務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，而且兩個事務都成功。我們很容易計算出正確的結(jié)果20 100-10=110,但是如果事務按照以下方式運行，能夠得出什么結(jié)果？

　　時間　　 事務　　 步驟　　 　　　 　　　 　　　 　　　　 　　　　　　　　 存儲值

　　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 　 　　寫入quantity值(更新丟失) 　 　　 　　　 110

　　6　　 　　 T2 　 　 寫入quantity值　　 　　 　　 　　 　　　　　 10

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

　幻覺讀

　　 例如T1對一個表中的所有行修改，同時T2向該表中插入一行記錄。這時在T1中就會發(fā)生還有沒有被修改的數(shù)據(jù)行，就好象發(fā)生了幻覺一樣。

　　 SQL92標準定義了四種隔離級別，以解決以上問題，四種隔離級別如下圖所示：

　

　　 Oracle提供了三種隔離級別，分別是Read Committed Serializable和Read Only。Read Committed是Oracle的默認隔離級別，可以看出這種隔離級別消除了臟讀，但是避免不了不可重復讀和幻覺讀的發(fā)生，不過一般的應用還是可以使用 該隔離級別的。Serializable這種隔離級別可以消除以上三個問題，但是效率會降低很多。Read Only隔離級別不是SQL92標準中定義的，它不允許事務進行更新操作，這種隔離級別也可以消除臟讀。

　　 Oracle中在事務開始之前可以通過以下方式設置隔離級別：

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

　　 也可以在單獨的會話中設置隔離級別：

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

　　 通過剛才的介紹，我們知道了可以設置隔離級別來降低或者消除數(shù)據(jù)的不完整性，那數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是怎么做到這一點的呢？答案是，采用鎖。鎖可以保護數(shù)據(jù)，當一個事務修改數(shù)據(jù)時，鎖會將該數(shù)據(jù)鎖定，防止這些數(shù)據(jù)在同一時刻被其它事務修改。

　　 大多數(shù)情況下，我們可以不必自己管理鎖，Oracle會自動創(chuàng)建并管理，但是了解鎖是如何工作的，對我們來說也是非常有必要的。下列這些情況Oracle會創(chuàng)建鎖：

　　 當我們運行了create truncate alter語句時，Oracle會創(chuàng)建鎖，稱之為DDL鎖。

　　 當我們運行了insert update delete語句，Oracle會創(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。

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

　1、數(shù)據(jù)庫級別鎖：它會鎖定數(shù)據(jù)庫以禁止任何新會話和新事務。鎖定數(shù)據(jù)庫的最主要目的是在沒有用戶干擾的情況下完成維護。在Oracle中使用以下語句鎖定數(shù)據(jù)庫為限制模式：

alter system enable restricted session;

　　通過下列語句取消數(shù)據(jù)庫限制模式：

alter system disable restricted session;

　　以下語句將鎖定數(shù)據(jù)庫為只讀模式：

startup mount;
alter database open read only;

　　2、表級別鎖：它會鎖定整張表，以防止其它事務對表結(jié)構(gòu)進行修改。比如當我們運行一個insert語句，如果表沒有沒鎖定，其它的事務修改了一 列(將列名修改)，這時我們運行update語句就會出錯，所以當我們運行DML語句時，Oracle會自動將表鎖定，DML語句執(zhí)行完，會釋放表級別 鎖。我們也可以通過lock語句鎖定表。

　　3、行級別鎖：當我們運行DML語句時，當前行上就會有行級別鎖，防止其它事務對該行進行修改。

　　當我們運行DML語句時，Oracle會自動加鎖，請看以下示例：

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

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

　　從上圖中我們可以看到，我們運行了一個update語句，產(chǎn)生了兩個鎖，都是scott用戶，SID表示會話是10，鎖類型TX表示表級別鎖，而TX表示行級別鎖，占用的模式我們后面給大家介紹。　　

　　鎖類型：TM 鎖模式：share　　　 某個事務鎖定了一張表，允許其它事務再鎖定這張表，但不允許這個事務對這張表進行更新。

　　鎖類型：TM 鎖模式：row share 某個事務鎖定了一張表，允許其它事務再鎖定這張表中的其它行。

　　鎖類型：TM 鎖模式：row eclusive 某個事務鎖定了一張表，允許其它事務以相同的鎖模式鎖定這張表。

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

　　鎖類型：TM 鎖模式：eclusive　 不允許其它事務再鎖定該表，也不允許其它事務更新。

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