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文档简介

开发一部系列培训数据库并 发访问控制 1 提 纲 数据库并发访问控制机制 如何提高数据库的并发处理能力 2 数据库并发访问控制机制 保持数据库一致性(C)的必要条件 通过在要访问的数据库对象上加锁来控制 数据库对象的访问 3 数据库并发访问控制机制 锁粒度 行(ROW) 块(BLOCK)(仅针对MDC表) 数据分区(DATA PARTITION)(仅针对Range Partition表) 表(TABLE) 表空间(TABLESPACE) 缓冲池(BUFFERPOOL) 4 数据库并发访问控制机制 锁尺寸 因操作系统平台和目标对象上是否已经加锁而不同 在32位操作系统平台上 72Byte(目标对象上的首个锁) 36Byte(非目标对象上的首个锁) 在64位操作系统平台上 112Byte(目标对象上的首个锁) 56Byte(非目标对象上的首个锁) 5 数据库并发访问控制机制 锁模式 IN(Intent None):加锁者可以读取目标表上的任何数据(包括未提交 的数据),但不能更新。其他的并发应用可以读取或者更新该表的数据 。锁定的对象可能为:块、数据分区、表、表空间 IS(Intent share):加锁者可以读取锁定目标表中的数据,但不能更新 。其他的并发应用可以读取或者更新该表的数据。锁定的对象可能为: 块、数据分区、表、表空间 NS(Next key share):加锁者和所有其他的并发应用可以读但不能更 新锁定行。在应用的隔离级别是RS或者CS的地方,会在表行上申请NS 锁代替S锁,NS锁模式不再用作下一键锁定,为了最小化CS或RS扫描时 下一键锁定的影响,通常使用NS锁代替S锁。锁定的对象只能为行。 S(share):加锁者和所有其他的并发应用可以读但不能更新锁定行。 锁定对象可能为:行、块、数据分区、表 IX(Intent exclusive):加锁者和所有其他的并发应用都可以读或者更新 目标表中的数据。锁定对象可能为:块、数据分区、表、表空间 6 数据库并发访问控制机制 锁模式 SIX(share with intent exclusive):加锁者可以读取或者更新目标表的 数据,其他并发应用只能读取目标表的数据。锁定对象可能为:块、数 据分区、表。 U(Update):加锁者可以更新目标表中锁定的数据,其他并发应用可以 读取该锁定的数据,但不可更新。锁定对象可能为:行、块、数据分区 、表。 NW(Next key weak exclusive):当在索引中插入一行时,会在下一行 上申请一个NW锁。对于type-2类型的索引而言,只有下一行正在被RR隔 离级别的扫描锁定时才会发生。加锁者可以读取但不能更新锁定的内容 ,除了与W锁和NS锁兼容之外,该模式与X锁类似。锁定对象只能为行 。 X(Exclusive):加锁者可以读取或者更新锁定的数据,其他应用只能通 过脏读的方式读取该锁定内容。锁定对象可能为:行、块、数据分区、 表、缓冲池 W(Weak Exclusive):当在一张未定义type-2类型索引的表上插入一行 时,会申请该锁;在唯一索引中插入一行时也会申请该锁。加锁者可以 修改锁定行的内容,其他应用只能通过脏读的方式访问锁定内容。锁定 对象只能为行。除了与NW锁兼容之外,该模式的锁与X相同。 7 数据库并发访问控制机制 锁模式 Z(Super Exclusive):只有在一定的条件下才会申请该锁,比如当执行 alter/drop表命令时,或者执行create/drop索引命令时,或者执行某种特 殊类型的REORG操作时。其他并发应用不可以任何形式访问该表的数据 。锁定对象可能为: 数据分区、表、表空间。 8 数据库的并发访问控制机制 State Being Requested noneINISNSSIXSIXUXZNWW noneyesyesyesyesyesyesyesyesyesyesyesyes INyesyesyesyesyesyesyesyesyesnoyesyes ISyesyesyesyesyesyesyesyesnononono NSyesyesyesyesyesnonoyesnonoyesno Syesyesyesyesyesnonoyesnononono IXyesyesyesnonoyesnononononono SIXyesyesyesnonononononononono Uyesyesyesyesyesnonononononono Xyesyesnononononononononono Zyesnonononononononononono NWyesyesnoyesnononononononoyes Wyesyesnonononononononoyesno 锁兼容性 9 数据库的并发访问控制机制 锁转换 从低级别的锁模式转换到较高级别的锁模式 由同一应用进行申请 一个应用在同一时刻在一个对象上只能持有一 种模式的锁 比如:更新过程中由U锁转换为X锁 10 数据库的并发访问控制机制 锁升级 当锁资源占用的内存总量 =locklist*maxlocks/100时会引起锁升级 较细锁定粒度的锁升级到更粗粒度的锁 直至锁资源占用的内存量locktimeout) 死锁(并发执行的两个或者多个事务之间互相等待 或者级联等待) 13 提 纲 数据库并发访问控制机制 如何提高数据库的并发处理能力 14 如何提高数据库的并发处理能力 在保证数据正确性的前提下采用尽可能低 的隔离级别 WAS上的应用默认隔离级别为RS,如有特殊 需求,可以调整默认隔离级别或者在SQL语句 上添加WITH语句指定隔离级别 存储过程使用绑定选项确定隔离级别 缺省情况下使用注册变量 DB2_SQLROUTINE_PREPOPTS指定的隔离级别 存储过程内部的SQL可以通过在语句级添加WITH语 句执行隔离级别 15 如何提高数据库的并发处理能力 减少锁定时间 使用小事务 使锁定级别高的语句尽可能靠近事务结束语句 使用乐观锁(从9.5版本开始,DB2为乐观锁实现提供了很好的支 持) 通过在初始选择列表上使用RID_BIT/RID()和ROW CHANGE TOKEN或者ROW CHANGE TIMESTAMP表达式来支持乐观并发 控制,以允许将原始值作为搜索条件检查数据是否已经发生变化 -ROW CHANGE TOKEN(BIGINT)按页生成,同一页面上的记录 该取值相同 -ROW CHANGE TIMESTAMP(TIMESTAMP)按行生成,但需要 在目标表上专门定义类型为TIMESTAMP的列(generated always for each row on update as row change timestamp) 16 如何提高数据库的并发处理能力 乐观锁的例子 Create table t(i_id int,i_cola int,ts_update timestamp not null generated always for each row on update as row change timestamp Insert into t(i_id,i_cola) values(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5); 使用说明: Select rid(t),row change timestamp,i_id,i_cola for t from t where i_id=1; -记录下rid和row change timestamp的值,假设为vi_rid和vts_update Update t set i_cola=new_val where rid(t)=vi_rid and row change timestamp for t=vts_update; -几点注意: 1.Select和update之间如果执行reorg操作,ri发生变化会导致更新失败 2.如果使用row change token方式,其他事务引起的同页面上数据的修改会导 致更新失败 17 如何提高数据库的并发处理能力 通过设置如下注册变量启用延迟锁定 DB2SET DB2_SKIPINSERTED=ON DB2SET DB2_SKIPDELETED=ON DB2SET DB2_EVALUNCOMMITTED=ON 注:DB29.5之前,以上注册变量的缺省值为 OFF,从9.5开始,默认开启延迟锁定。 18 如何提高数据库的并发处理能力 启用延迟锁定的影响 19 如何提高数据库的并发处理能力 启用CUR_COMMIT(9.7开始支持) 读取当前已落实的数据(只对配置参数更新后 产生的数据访问有效) 与WITH UR的相同点 都不会对目标数据对象加锁 与WITH UR的区别 With ur会读取到脏数据,但启用CUR_COMMIT后 读取到的数据都是已经提交的数据 启用CUR_COMMIT后会占用更多的日志空间 20 如何提高数据库的并发处理能力 为SQL量身定做索引,引导优化器选择索 引路径 以WHERE条件中区分度大的列为前导列建立 索引 当数据量变化幅度较小时通过执行RUNSTATS 收集准确的统计信息(db2look) 必要的情况下导入虚假的统计信息(上线初期 ,数据量变化幅度很大时需要) 对数据量变化幅度很大的表启用volatile属性 21 如何提高数据库的并发处理能力 通过HINT方式为表关联操作选择NLJOIN、 IXSCAN的执行路径 HSJOIN/MSJOIN的处理机制决定了这两种关联方式必 须经历TBSCAN的过程 db2set DB2_OPTPROFILE=yes

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