在Oracle中使用锁进行并发控制 - 编程入门网

在Oracle中使用锁进行并发控制

  现在主流的数据库管理系统中，都支持多个事务同时执行，这样提高了数据库管理系统的运行效率。试想如果只允许一个事务运行，而这个事务又需要很长的时间，那么其他的用户必须一直等待该事务结束，效率何其低下。执行不同的事务虽然可以提高性能，但是有可能会破坏数据的完整性，所以我们必须在性能和数据完整性之间进行权衡。那么什么是并发控制呢？并发控制是数据库管理系统协调多个运行事务的行为。首先了解一下，并发控制中经常遇到的三个问题。

脏读

我们通过一个products表来解释一下什么是脏读，该products表有一列quantity(数量)，现在的值为20。假如现在有两个事务T1和T2，它们都是要更新quantity列，T1将该列值加100，T2将此列减10，但是T1执行失败进行了回滚。我们很容易计算出正确的结果20-10=10,但是如果事务按照以下方式运行，能够得出什么结果？

时间　　 事务　　 步骤　　 　　　 　　　 　　　 　　存储值

1　　 　　 T1　　 　 读出quantity的值　　 　　 　 　20

2　　 　　 T1　　 　　 quantity=20+100　　 　　 　　120

3　　 　　 T1　　 　　 写入quantity值　　 　　 　　 120

4　　 　　 T2　　 　　 读出quantity(T1未提交)　　 　 120

5　　 　　 T2　　 　　 quantity=120-10　　 　　 　　110

6　　 　　 T1　　 　　 回滚(rollback)　　 　　 　　 　20

7　　 　　 T2　　 　　 写入quantity值　　 　　 　　 110

以上得出了110的结果，显然是不正确的，问题就在于T2读取到了T1没有提交的数据，我们把这种情况就称之为脏读。

不可重复读

还是事务T1和T2，它们都是要更新quantity列，T1将该列值加100，T2将此列减10，而且两个事务都成功。我们很容易计算出正确的结果20+100-10=110,但是如果事务按照以下方式运行，能够得出什么结果？

时间　　 事务　　 步骤　　 　　　 　　　 　　　 　存储值

1　　 　　 T1　　 　 读出quantity的值　　 　　 　 　20

2　　 　　 T2 　 　 读出quantity的值　　 　　 　　 　20

3　　 　　 T1　　 　 quantity=20+100　　 　　 　　 120

4　　 　　 T2　　 　 quantity=20-10　　 　 　　　 　10

5　　 　　 T1 　 　　写入quantity值(更新丢失) 　 　　 110

6　　 　　 T2 　 　 写入quantity值　　 　　 　　 　　10

得出了10的结果，仍然是不正确的。问题就在于T2的值覆盖了T1的值，我们把这种情况称之为不可重复读。

幻觉读

例如T1对一个表中的所有行修改，同时T2向该表中插入一行记录。这时在T1中就会发生还有没有被修改的数据行，就好象发生了幻觉一样。

SQL92标准定义了四种隔离级别，以解决以上问题，四种隔离级别如下图所示：

Oracle提供了三种隔离级别，分别是Read Committed Serializable和Read Only。ReadCommitted是Oracle的默认隔离级别，可以看出这种隔离级别消除了脏读，但是避免不了不可重复读和幻觉读的发生，不过一般的应用还是可以使用该隔离级别的。Serializable这种隔离级别可以消除以上三个问题，但是效率会降低很多。ReadOnly隔离级别不是SQL92标准中定义的，它不允许事务进行更新操作，这种隔离级别也可以消除脏读。

Oracle中在事务开始之前可以通过以下方式设置隔离级别：

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

也可以在单独的会话中设置隔离级别：

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

通过刚才的介绍，我们知道了可以设置隔离级别来降低或者消除数据的不完整性，那数据库管理系统是怎么做到这一点的呢？答案是，采用锁。锁可以保护数据，当一个事务修改数据时，锁会将该数据锁定，防止这些数据在同一时刻被其它事务修改。

大多数情况下，我们可以不必自己管理锁，Oracle会自动创建并管理，但是了解锁是如何工作的，对我们来说也是非常有必要的。下列这些情况Oracle会创建锁：

当我们运行了create truncate alter语句时，Oracle会创建锁，称之为DDL锁。

当我们运行了insert update delete语句，Oracle会创建锁，称之为DML锁。

还有一种是内部锁，由Oracle在内部使用，比如管理数据文件。在这里我们不做介绍。

从级别上讲，锁还可以分为数据库级别锁、表级别锁、行级别锁和列级别锁(Oracle不支持)。

1、数据库级别锁：它会锁定数据库以禁止任何新会话和新事务。锁定数据库的最主要目的是在没有用户干扰的情况下完成维护。在Oracle中使用以下语句锁定数据库为限制模式：

alter system enable restricted session;

通过下列语句取消数据库限制模式：

alter system disable restricted session;

以下语句将锁定数据库为只读模式：

startup mount;
alter database open read only;

2、表级别锁：它会锁定整张表，以防止其它事务对表结构进行修改。比如当我们运行一个insert语句，如果表没有没锁定，其它的事务修改了一列(将列名修改)，这时我们运行update语句就会出错，所以当我们运行DML语句时，Oracle会自动将表锁定，DML语句执行完，会释放表级别锁。我们也可以通过lock语句锁定表。

3、行级别锁：当我们运行DML语句时，当前行上就会有行级别锁，防止其它事务对该行进行修改。

当我们运行DML语句时，Oracle会自动加锁，请看以下示例：

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

然后在Oracle的企业管理器中观察Oracle自动管理的锁，如下图：

从上图中我们可以看到，我们运行了一个update语句，产生了两个锁，都是scott用户，SID表示会话是10，锁类型TX表示表级别锁，而TX表示行级别锁，占用的模式我们后面给大家介绍。

锁类型：TM 锁模式：share　某个事务锁定了一张表，允许其它事务再锁定这张表，但不允许这个事务对这张表进行更新。

锁类型：TM 锁模式：row share 某个事务锁定了一张表，允许其它事务再锁定这张表中的其它行。

锁类型：TM 锁模式：row eclusive 某个事务锁定了一张表，允许其它事务以相同的锁模式锁定这张表。

锁类型：TM 锁模式：share row eclusive 在share模式基础上，不允许其它事务锁定这张表。

锁类型：TM 锁模式：eclusive　 不允许其它事务再锁定该表，也不允许其它事务更新。

锁类型：TX 锁模式：eclusive　 该行已经被锁定，不允许其它事务锁定。