8 事务、锁和并发控制.ppt

1、第8章 锁务、并发访问控制与事务,本章所介绍的内容： 常见锁定问题及其解决方案； 锁的分类； 事务隔离级别； 事务控制语句； 事务管理。,8.1 锁,在多用户环境中，Oracle使用各种类型的锁、事务和多版本一致性模型保持数据的一致性，数据库中锁用于管理对共享资源的并发访问，防止访问相同资源的两个事务出现破坏性交互的一种机制。 在Oracle中，数据查询不需要锁。 Oracle数据库中的资源可分为两种： 用户对象（结构和数据） 系统对象（内存结构、数据字典数据等）。,8.2 数据库应用问题及解决办法,丢失更新：数据库应用程序设计中一个常见问题是丢失更新，即一个会话的更新结果被其后的其他会话所覆

2、盖，而造成丢失。这一问题可以通过以下两种锁定策略来解决： 悲观锁定：检索数据，用户要求先锁定数据，再执行修改。只能用于有状态或者有连接的环境； 乐观锁定：把锁定推迟到更新之前才由系统锁定数据，这种锁定适用于所有环境。乐观锁定的实现方法有四种：建立“前”映像、表中创建版本列、使用检验和或散列值、使用伪列ORA_ROWSCN。,8.3 锁定问题及解决办法,锁定问题 阻塞：一个会话请求锁定另一个会话锁定的资源。要避免出现阻塞，要针对不同的DML操作，选择不同的解决办法。并尽量避免更新主键、为外键创建索引、合理使用位图索引； 死锁：对于两个会话，各自都请求锁定另一个会话锁定的资源。Oracle能够自动

3、检测到死锁，并通过回滚死锁所涉及的一条语句来解决死锁。这时，语句级回滚的事务会收到一条相应的死锁错误消息（ORA-00060）。产生死锁的主要原因是外键未加索引。,检测和解决锁冲突,检测冲突：从v$session视图查询受到阻塞的会话。 Select sid,serial# ,username from v$session where sid in (select blocking_session from v$session ); 解决方法：关闭冲突会话。 ALTER SYSTEM KILL SESSION sid,serial# IMMEDIATE;,8.4 锁的类型,Oracle中的锁主

4、要分为以下三类，它们在事务结束时被释放： DML锁：也称作数据锁，它锁定DML语句操作的特定数据行（行锁）或表中的所有数据行（表锁）； DDL锁：保护模式对象的结构（如表或视图的定义）, 也被称作数据字典锁； 内部锁和闩（Latch）：保护内部数据结构，如数据库缓冲区缓存、共享池中的库缓存或数据文件。内部锁和闩完全是自动的。,8.4.1. DML锁,DML锁保护多用户并发访问数据的完整性，它分为以下两种： 行锁（TX锁）：事务需要修改行时得到TX锁，从而防止两个事务修改相同的数据行； 表锁（TM锁）：确保一个会话在修改数据期间，表的结构不会改变，也就是禁止其他会话在该表上执行DROP或ALTE

5、R语句。,1. 行锁,一条语句或一个事务所具有的行锁的数量没有限制，行锁是最小粒度的锁，它提供最佳的并发性。 对于INSERT、UPDATE、DELETE和SELECTFOR UPDATE语句修改的每行数据，事务自动获得一个排他行锁。 事务获得行锁的同时，也会在相应表上获得表锁。,2. 表锁,表锁确保在修改数据时，表的结构不会改变。在表上执行DDL或DML（ INSERT、UPDATE、DELETE、SELECTFOR UPDATE 和LOCK TABLE ）语句时，事务获得表锁。 表锁有以下几种模式：row share (RS)、row exclusive (RX)、share (S)、sh

6、are row exclusive (SRX)、exclusive (X)。,3. 表锁模式,表锁有以下几种模式： row share (RS)：允许其他事务在同一个表上并发执行查询、插入、修改、删除和锁定行，因此其他事务可以获得同一个表上的RS、RX、S、SRX锁。 禁止其他事务在同一个表上用LOCK TABLE table IN EXCLUSIVE MODE语句执行排他写入操作。 row exclusive (RX)：获得该锁通常说明事务对表中的一行或多行进行了修改。它允许其他事务在同一个表上并发执行查询、插入、修改、删除和锁定行，因此其他事务可以获得同一个表上的RX、RS锁。 禁止其他事

7、务手工锁定表进行排他读、入操作。,3. 表锁模式,share (S)：共享表锁只允许其他事务查询表、用SELECT . FOR UPDATE锁定指定的数据行、或者运行LOCK TABLE . IN SHARE MODE语句，不允许其他事务修改表。具有S锁的事务只有在表上没有持有共享表锁的其他事务时才能修改该表。,3. 表锁模式,share row exclusive (SRX)：一次只有一个事务可以在指定的表上获得SRX表锁。它允许其他事务执行查询，或使用SELECT . FOR UPDATE锁定指定的数据行，但不能更新表。禁止其他事务获得RX、S、SRX和X表锁。 exclusive (X)

8、：只有一个事务获得表的X表锁，其他事务只能在该表上执行查询操作。它禁止其他事务执行任何类型的DML语句或放置任何类型的表锁。,8.4.2 . DDL锁,DDL锁保护模式对象的定义。 DDL语句执行期间获得DDL锁。由于DDL语句执行后会隐含提交，所以DDL语句执行后会立即释放DDL锁。 DML语句执行期间，未提交的事务会一直保持表锁，以防该表被删除，或者结构被修改。,1. DDL锁的分类,DDL锁分为以下三类： 排他DDL锁：防止其他会话得到DDL锁或TM锁。这使其他事务可以查询该表，但无法以任何方式修改这个表； 共享DDL锁：保护对象结构不被其他事务修改，但其他事务仍可以修改其中的数据； 可

9、中断解析锁：解析一条语句时，该语句引用的每个对象上都会加一个解析锁。如果这些对象被删除或修改，共享池内已解析的SQL语句被置为无效。,8.5 并发访问与多版本,多用户环境下，常见的三种现象： 脏读：一个事务读取到其他事务未提交的数据； 不可重复读：同一事务重新读取同一行数据得到不同的结果。说明行数据已被其他事务修改或删除； 幻影读：一个事务重新读取时，发现已读取的数据没有改变，但满足条件的数据行增加了。说明其他事务已经插入了新的数据行。,1. SQL标准定义的事务隔离级别,SQL92标准定义了四种事务隔离级别： READ UNCOMMITTED：允许读取未提交的数据，Oracle不支持该级别；

10、 READ COMMITTED：只能读取其他事务已提交的数据，这是Oracle的默认事务隔离级别； REPEATABLE READ：保证重复读时得到一致的结果，这样能够避免出现丢失更新。Oracle用多版本模型提供读一致性，其他大多数据库采用读共享锁实现可重复读； SERIALIZABLE：能保证在事务执行期间所读取的结果总是一致的。,2. 事务隔离级别与三种事务现象,SQL92标准定义了四种事务隔离级别：,3. Oracle支持的事务隔离级别,Oracle支持以下三种事务隔离级别： READ COMMITTED； SERIALIZABLE； READ ONLY：对事务的隔离与SERIALIZ

11、ABLE类似，惟一的区别是它不允许修改。,8.6 事务,事务是包含一条或多条SQL语句的最小（原子）逻辑工作单元，其中的SQL语句要么被全部提交（应用到数据库），要么被全部回滚（从数据库还原）。 事务从第一条DML语句的执行开始，到事务被提交或全部回滚后结束。,8.6 事务,事务的目的是确保数据库从一种一致状态转变为另一种一致状态。它的特性体现在以下四个方面(即ACID): 原子性(atomicity)； 一致性(consistency)； 隔离性(isolation)； 持久性(durability)。,8.7 事务控制语句,COMMIT：提交事务； ROLLBACK：回滚事务； SAVEP

12、OINT savepoint：设置标记点； ROLLBACK TO ：回滚部分事务； SET TRANSACTION：设置事务名称、隔离级别、读写特性等。,1. 提交事务,提交事务指把事务内SQL语句所做的修改永久写入数据库。提交事务可采用以下方式： 显式提交：调用COMMIT语句提交事务； 隐含提交：不显式调用COMMIT语句，而是在执行语句时隐含提交。如，执行DDL语句，或者正常退出SQL*Plus时都会隐含提交事务； 自动提交：如果把AUTOCOMMIT选项设置为ON或一定的数字，则在执行每条或指定数量的SQL DML语句后，自动提交事务。,2. 回滚事务,回滚事务指撤销未提交事务所做的

13、修改，它分为以下两种类型： 显式回滚：调用ROLLBACK语句全部或部分还原事务。部分还原时，所还原到的事务保存点由SAVEPOINT语句指定，其语法格式为： SAVEPOINT savepoint; 隐含回滚：用户进程异常中断或系统发生故障时当前事务被自动回滚。,3. 事务结束前的数据状态,数据的以前状态保存在回滚段或还原段内，它们可以恢复； 当前用户可以查询DML的处理结果； 其他用户不能查看当前用户所执行DML语句的处理结果； DML语句所影响的行被锁定，其他用户不能修改当前用户所影响行的数据。,。,4. 事务结束后的数据状态,数据修改被永久保存到数据库； 以前的数据状态永久丢失； 其他

14、用户可以看到新的修改结果； 受影响行上的锁被释放，其他用户可以处理这些行； 所有事务存储点被释放。,8.8 事务的原子性,事务的原子性体现在： 语句级原子性：SQL语句执行期间，任何时候出现错误，该语句所产生的所有影响都将被回滚； 过程级原子性； 事务级原子性。,8.9 自治事务(Autonomous transaction),自治事务也被称作“事务内的事务”，它能独立于其父事务进行提交或回滚，而不影响其父事务的状态。自治事务可用于： 本地过程或函数； 存储过程或函数； 包； 顶级匿名块； 触发器。,8.10 分布式事务,实现途径：数据库链接。 实现手段：2PC。 在分布式事务环境下，有一台服务器充当事务协调器的作用，它询问其他站点是否已经准备好提交，如果有任何一个站点未准备好，则通知所有站点回滚事务，否则通知所有站点提交事务。,本章参考文献,1. Oracle. Oracle Database Concepts，第四、十三章,实验八：事务与并发访问控制,实验目的：熟悉Oracle的事务管理方式，掌握Oracle并发访问控