Oracle數據完整性和鎖機制

時間 2019-11-10

標籤 oracle 數據完整性機制欄目 Oracle 简体版

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Oracle數據完整性和鎖機制

本課內容屬於Oracle高級課程範疇，內容略微偏向理論性，可是與數據庫程序開發和管理、優化密切相關；另外本課的部份內容在前面章節已經涉及，請注意理論聯繫實際。 html

事務數據庫

事務(Transaction)從通信的角度看：是用戶定義的數據庫操做序列，這些操做要麼全作、要麼全不作，是不可分割的一個工做單元。事務控制語句稱爲TCL，通常包括Commit和Rollback。緩存

事務不是程序，事務和程序分屬兩個概念。在RDBMS中，一個事務能夠有一條SQL語句、一組SQL語句或者整個程序；一個應用程序又一般包含多個事務。服務器

事務是恢復和併發控制的基本單元。數據結構

顯式事務和隱式事務 併發

begin 數據庫設計

insert into classes_2(bjbh,bjmc,bjms,bzr,ssxb,bjrs,bz) 性能

values ('888','測試班級','測試班級','肖豐斌','003','38',''); 測試

commit/rollback; 大數據

end ;

insert into classes_2(bjbh,bjmc,bjms,bzr,ssxb,bjrs,bz)

values ('888','測試班級','測試班級','肖豐斌','003','38','');

commit/rollback;

事務的ACID特性和結束方式

破壞事務ACID特性的因素包括：

1.多個事務並行運行時，不一樣事務的操做交叉執行

2.事務在運行過程當中被強行終止

事務的結束方式包括：

並行性和一致性

並行性和一致性是針對多用戶、多事務，而非單用戶、單事務數據庫環境的，其含義是在多用戶、多事務環境下，針對同一張數據庫表的數據存在同時更新（含Update和Insert、Delete）的狀況。

並行性意味着多用戶可以同時訪問數據；

一致性意味着每一個用戶看到的數據是一致的。

爲保證數據的一致性，通常採用了事務隔離機制（事務隔離模型），又稱爲事務串行化，用來保證事務儘可能按照串行的方式執行。

執行並行事務要防止三種狀況：

1.髒讀：事務讀取了另一個沒有提交的事務的數據(髒數據)；

2.非重複讀：事務從新讀取了之前讀取的數據，結果發現另一個已經提交的事務已經修改了那些數據；

3. 幻影讀：一個事務從新執行，返回知足條件的行集數據，結果發現另一個已經提交的事務插入了知足條件的其餘行的數據。

隔離層	未提交的讀模式	提交的讀模式	重複讀模式	串行化模式
髒讀	可能	不可能	不可能	不可能
非重複讀	可能	可能	不可能	不可能
幻影讀	可能	可能	可能	不可能

並行性適用的狀況

前提條件是必須是多CPU的服務器上執行，此時並行性的好處才能顯示出來，單CPU服務器上實驗並行性反而會下降性能。

•處理對大表(至少100萬行記錄以上)的大數據量查詢

•處理鏈接很是大的表查詢

•處理創建大索引、大容量數據裝載、彙總計算

•處理Oracle對象間大量數據拷貝等做業

•處理在SMP(對稱多處理器)或MPP(大規模並行處理)羣和聚合(多機器同時訪問同一組磁盤和主數據庫)的機器上的查詢

•處理存放在分佈於不一樣磁盤的多個數據文件中的數據查詢

•處理須要大量輔助內存的查詢，如Group by、Order By等

語句級讀一致性和事務級讀一致性

Oracle鎖

什麼是數據庫鎖

鎖是用於防止在訪問相同的資源(包括用戶對象、系統對象、內存、Oralce數據字典中的共享數據結構，最多見的是數據庫表Table對象)時，事務之間的有害性交互（存、取）的一種機制。

不一樣類型的鎖，表明了當前用戶是容許仍是阻止其它用戶對相同資源的同時存取，從而確保不破壞系統數據的完整性、一致性和並行性。

加鎖是實現數據庫併發控制的一個很是重要的技術。當事務在對某個數據對象進行操做前，先向系統發出請求，對其加鎖。加鎖後事務就對該數據對象有了必定的控制，在該事務釋放鎖以前，其餘的事務不能對此數據對象進行更新操做。

兩種鎖機制

共享鎖（Share Lock）：即S鎖，是經過對數據存取的高並行性來實現的。加了共享鎖的數據庫對象能夠被其它事務讀取，可是不能被其它事務修改。

獨佔鎖（Exclusive Lock）：即X鎖，又稱排它鎖，是用來防止同時共享相同資源的鎖。加了獨佔鎖的數據庫對象不能被其它事務讀取和修改。

•鎖在事務保持期間是被保持的，用來防止包括髒讀、丟失更新和破壞性DLL等交互行爲。對一個事務中SQL語句所作的修改只有在該事務提交或回滾後才能被其它事務所使用。

•Commit或Rollback執行後，事務所使用的鎖被釋放。

死鎖

鎖的類型

1.數據鎖(DML鎖)。

用來保證並行訪問數據的完整性。可以防止同步衝突的DML和DDL操做的破壞性交互。是Oracle中主要的鎖，又包括表級鎖（TM鎖）和行級鎖（TX鎖、也稱爲事務鎖）。

(1).TM鎖

1.數據鎖(DML鎖) 。

(2).TX鎖及DML鎖工做機制

TX鎖是Transaction eXclusive Lock行級排它鎖，對一條記錄加上TX鎖後，其餘用戶不能修改、刪除該記錄。

•當Oracle 執行DML語句時，系統自動在所要操做的表上申請TM類型的鎖。當TM鎖得到後，系統再自動申請TX類型的鎖，並將實際鎖定的數據行的鎖標誌位進行置位。這樣在事務加鎖前檢查TX鎖相容性時就不用再逐行檢查鎖標誌，而只需檢查TM鎖模式的相容性便可，大大提升了系統的效率。TM鎖包括了SS、SX、S、X 等多種模式，在數據庫中用0－6來表示。不一樣的SQL操做產生不一樣類型的TM鎖。

1.數據鎖(DML鎖)

(2).TX鎖及DML鎖工做機制

•在數據行上只有X鎖（排他鎖）。在 Oracle數據庫中，當一個事務首次發起一個DML語句時就得到一個TX鎖，該鎖保持到事務被提交或回滾。當兩個或多個會話在表的同一條記錄上執行 DML語句時，第一個會話在該條記錄上加鎖，其餘的會話處於等待狀態。當第一個會話提交後，TX鎖被釋放，其餘會話才能夠加鎖。

•當Oracle數據庫發生TX鎖等待時，若是不及時處理經常會引發Oracle數據庫掛起，或致使死鎖的發生，產生ORA-60的錯誤。這些現象都會對實際應用產生極大的危害，如長時間未響應、大量事務失敗等。

2.字典鎖(DDL鎖)

當 DDL命令發出時，Oracle會自動在被處理的對象上添加DDL鎖定，從而防止對象被其餘用戶所修改。當DDL命令結束之後，則釋放DDL鎖定。DDL鎖定不能顯式的被請求，只有當對象結構被修改或者被引用時，纔會在對象上添加DDL鎖定。好比建立或者編譯 存儲過程時會對引用的對象添加DDL鎖定。在建立視圖時，也會對引用的表添加DDL鎖定等。

在執行DDL命令以前，Oracle會自動添加一個隱式提交命令，而後執行具體的DDL命令，在DDL命令執行結束以後，還會自動添加一個隱式提交命令。實際上，Oracle在執行DDL命令時，都會將其轉換爲對數據字典表的DML操做。好比咱們發出建立表的DDL命令時，Oracle會將表的名稱插入數據字典表tab$裏，同時將表裏的列名以及列的類型插入col$表裏等。所以，在DDL命令中須要添加隱式的提交命令，從而提交那些對數據字典表的DML操做。即便DDL命令失敗，它也會發出提交命令。DDL鎖包括三種類型：

•排他的DDL鎖定(Exclusive DDL Lock)
大部分的DDL操做都會在被操做的對象上添加排他的DDL鎖定，從而防止在DDL命令執行期間，對象被其餘用戶所修改。當對象上添加了排他的DDL鎖定之後，該對象上不能再添加任何其餘的DDL鎖定。若是是對錶進行DDL命令，則其餘進程也不能修改表裏的數據。

2.字典鎖(DDL鎖)

•共享的DDL鎖定(Shared DDL Lock )
用來保護被DDL的對象不被其餘用戶進程所更新，可是容許其餘進程在對象上添加共享的DDL鎖定。若是是對錶進行DDL命令，則其餘進程能夠同時修改表裏的數據。好比咱們發出create view命令建立視圖時，在視圖的所引用的表(這種表也叫基表)上添加的就是共享的DDL命令。也就是說，在建立視圖時，其餘用戶不能修改基表的結構，但是能夠更新基表裏的數據。

3.內部鎖

內部鎖保護內部數據庫結構，如數據文件，對用戶是不可見的。

2.字典鎖(DDL鎖)

•可打破的解析鎖定(Breakable Parsed Lock)

在shared pool裏緩存的SQL遊標或者PL/SQL程序代碼都會得到引用對象上的解析鎖定。若是咱們發出DDL命令修改了某個對象的結構時，該對象相關的、位於 shared pool裏的解析鎖定就被打破，從而致使引用了該對象的SQL遊標或者PL/SQL程序代碼全都失效。下次再次執行相同的SQL語句時，須要從新解析，這也就是所謂的SQL語句的reload了。可打破的解析鎖定不會阻止其餘的DDL鎖定，若是發生與解析鎖定相沖突的DDL鎖定，則解析鎖定也會被打破