Oracle數(shù)據(jù)完整性和鎖機(jī)制簡析

事務(wù)不是程序,事務(wù)和程序分屬兩個概念,事務(wù)控制語句稱為TCL,一般包括Commit和Rollback,需要了解的朋友可以參考下

本課內(nèi)容屬于Oracle高級課程范疇,內(nèi)容略微偏向理論性,但是與數(shù)據(jù)庫程序開發(fā)和管理、優(yōu)化密切相關(guān);另外本課的部分內(nèi)容在前面章節(jié)已經(jīng)涉及,請注意理論聯(lián)系實(shí)際。

事務(wù)(Transaction)從 通訊的角度看:是用戶定義的數(shù)據(jù)庫操作序列,這些操作要么全做、要么全不做,是不可分割的一個工作單元。事務(wù)控制語句稱為TCL,一般包括Commit和Rollback。

事務(wù)不是程序,事務(wù)和程序分屬兩個概念。在RDBMS中,一個事務(wù)可以有一條SQL語句、一組SQL語句或者整個程序;一個應(yīng)用程序又通常包含多個事務(wù)。

事務(wù)是恢復(fù)和并發(fā)控制的基本單元。

begin

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’,”);

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’,”);

事務(wù)的ACID特性和結(jié)束方式

事務(wù)的ACID特性和結(jié)束方式

破壞事務(wù)ACID特性的因素包括:

1.多個事務(wù)并行運(yùn)行時,不同事務(wù)的操作交叉執(zhí)行

2.事務(wù)在運(yùn)行過程中被強(qiáng)行終止

事務(wù)的結(jié)束方式包括:

并行性和一致性是針對多用戶、多事務(wù),而非單用戶、單事務(wù)數(shù)據(jù)庫環(huán)境的,其含義是在多用戶、多事務(wù)環(huán)境下,針對同一張數(shù)據(jù)庫表的數(shù)據(jù)存在同時更新(含Update和Insert、Delete)的情況。

并行性意味著多用戶能夠同時訪問數(shù)據(jù);

一致性意味著每個用戶看到的數(shù)據(jù)是一致的。

為保證數(shù)據(jù)的一致性,一般采用了事務(wù)隔離機(jī)制(事務(wù)隔離模型),又稱為事務(wù)串行化,用來保證事務(wù)盡量按照串行的方式執(zhí)行。

執(zhí)行并行事務(wù)要防止三種情況:

1.臟讀:事務(wù)讀取了另外一個沒有提交的事務(wù)的數(shù)據(jù)(臟數(shù)據(jù));

2.非重復(fù)讀:事務(wù)重新讀取了以前讀取的數(shù)據(jù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)另外一個已經(jīng)提交的事務(wù)已經(jīng)修改了那些數(shù)據(jù);

3. 幻影讀:一個事務(wù)重新執(zhí)行,返回滿足條件的行集數(shù)據(jù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)另外一個已經(jīng)提交的事務(wù)插入了滿足條件的其他行的數(shù)據(jù)。

隔離層未提交的讀模式提交的讀模式重復(fù)讀模式串行化模式臟讀可能不可能不可能不可能非重復(fù)讀可能可能不可能不可能幻影讀可能可能可能不可能

并行性適用的情況

前提條件是必須是多CPU的服務(wù)器上執(zhí)行,此時并行性的好處才能顯示出來,單CPU服務(wù)器上實(shí)驗(yàn)并行性反而會降低性能。

?處理對大表(至少100萬行記錄以上)的大數(shù)據(jù)量查詢

?處理連接非常大的表查詢

?處理建立大索引、大容量數(shù)據(jù)裝載、匯總計算

?處理Oracle對象間大量數(shù)據(jù)拷貝等作業(yè)

?處理在SMP(對稱多處理器)或MPP(大規(guī)模并行處理)群和聚合(多機(jī)器同時訪問同一組磁盤和主數(shù)據(jù)庫)的機(jī)器上的查詢

?處理存放在分布于不同磁盤的多個數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)查詢

?處理需要大量輔助內(nèi)存的查詢,如Group by、Order By等

語句級讀一致性和事務(wù)級讀一致性


什么是數(shù)據(jù)庫鎖

鎖是用于防止在訪問相同的資源(包括用戶對象、系統(tǒng)對象、內(nèi)存、Oralce數(shù)據(jù)字典中的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),最常見的是數(shù)據(jù)庫表Table對象)時 ,事務(wù)之間的有害性 交互(存、取)的一種機(jī)制。

不同類型的鎖,代表了當(dāng)前用戶是允許還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(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性、一致性和并行性。

加鎖是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制的一個非常重要的技術(shù)。當(dāng)事務(wù)在對某個數(shù)據(jù)對象進(jìn)行操作前,先向系統(tǒng)發(fā)出請求,對其加鎖。加鎖后事務(wù)就對該數(shù)據(jù)對象有了一定的控制,在該事務(wù)釋放鎖之前,其他的事務(wù)不能對此數(shù)據(jù)對象進(jìn)行更新操作。

兩種鎖機(jī)制

共享鎖(Share Lock):即S鎖,是通過對數(shù)據(jù)存取的高并行性來實(shí)現(xiàn)的。加了共享鎖的數(shù)據(jù)庫對象可以被其它事務(wù)讀取,但是不能被其它事務(wù)修改。

獨(dú)占鎖(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(dú)占鎖的數(shù)據(jù)庫對象不能被其它事務(wù)讀取和修改。

?鎖在事務(wù)保持期間是被保持的,用來防止包括臟讀、丟失更新和破壞性DLL等交互行為。對一個事務(wù)中SQL語句所做的修改只有在該事務(wù)提交或回滾后才能被其它事務(wù)所使用。

?Commit或Rollback執(zhí)行后,事務(wù)所使用的鎖被釋放。

死鎖

鎖的類型

1.數(shù)據(jù)鎖(DML鎖)。

用來保證并行訪問數(shù)據(jù)的完整性。能夠防止同步?jīng)_突的DML和DDL操作的破壞性 交互。是Oracle中主要的鎖,又包括表級鎖(TM鎖)和行級鎖(TX鎖、也稱為事務(wù)鎖)。

(1).TM鎖

1.數(shù)據(jù)鎖(DML鎖) 。

(2).TX鎖及DML鎖工作機(jī)制

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

?當(dāng)Oracle 執(zhí)行DML語句時,系統(tǒng)自動在所要操作的表上申請TM類型的鎖。當(dāng)TM鎖獲得后,系統(tǒng)再自動申請TX類型的鎖,并將實(shí)際鎖定的數(shù)據(jù)行的鎖標(biāo)志位進(jìn)行置位。 這樣在事務(wù)加鎖前檢查TX鎖相容性時就不用再逐行檢查鎖標(biāo)志,而只需檢查TM鎖模式的相容性即可,大大提高了系統(tǒng)的效率。TM鎖包括了SS、SX、S、X 等多種模式,在數(shù)據(jù)庫中用0-6來表示。不同的SQL操作產(chǎn)生不同類型的TM鎖。

1.數(shù)據(jù)鎖(DML鎖)

(2).TX鎖及DML鎖工作機(jī)制

?在數(shù)據(jù)行上只有X鎖(排他鎖)。在 Oracle數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)一個事務(wù)首次發(fā)起一個DML語句時就獲得一個TX鎖,該鎖保持到事務(wù)被提交或回滾。當(dāng)兩個或多個會話在表的同一條記錄上執(zhí)行 DML語句時,第一個會話在該條記錄上加鎖,其他的會話處于等待狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝粋€會話提交后,TX鎖被釋放,其他會話才可以加鎖。

?當(dāng)Oracle數(shù)據(jù)庫發(fā)生TX鎖等待時,如果不及時處理常常會引起Oracle數(shù)據(jù)庫掛起,或?qū)е滤梨i的發(fā)生,產(chǎn)生ORA-60的錯誤。這些現(xiàn)象都會對實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生極大的危害,如長時間未響應(yīng)、大量事務(wù)失敗等。

2.字典鎖(DDL鎖)

當(dāng) DDL命令發(fā)出時,Oracle會自動在被處理的對象上添加DDL鎖定,從而防止對象被其他用戶所修改。當(dāng)DDL命令結(jié)束以后,則釋放DDL鎖定。DDL鎖定不能顯式的被請求,只有當(dāng)對象結(jié)構(gòu)被修改或者被引用時,才會在對象上添加DDL鎖定。比如創(chuàng)建或者編譯 存儲過程時會對引用的對象添加DDL鎖定。在創(chuàng)建視圖時,也會對引用的表添加DDL鎖定等。

在執(zhí)行DDL命令之前,Oracle會自動添加一個隱式提交命令,然后執(zhí)行具體的DDL命令,在DDL命令執(zhí)行結(jié)束之后,還會自動添加一個隱式提交命令。實(shí)際上,Oracle在執(zhí)行DDL命令時,都會將其轉(zhuǎn)換為對數(shù)據(jù)字典表的DML操作。比如我們發(fā)出創(chuàng)建表的DDL命令時,Oracle會

2.字典鎖(DDL鎖)

將表的名稱插入數(shù)據(jù)字典表tab$里,同 時將表里的列名以及列的類型插入col$表里等。因此,在DDL命令中需要添加隱式的提交命令,從而提交那些對數(shù)據(jù)字典表的DML操作。即使DDL命令失 敗,它也會發(fā)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操作都會在被操作的對象上添加排他的DDL鎖定,從而防止在DDL命令執(zhí)行期間,對象被其他用戶所修改。當(dāng)對象上添加了排他的DDL鎖定以后,該對象上不能再添加任何其他的DDL鎖定。如果是對表進(jìn)行DDL命令,則其他進(jìn)程也不能修改表里的數(shù)據(jù)。

2.字典鎖(DDL鎖)

?共享的DDL鎖定(Shared DDL Lock )
用來保護(hù)被DDL的對象不被其他用戶進(jìn)程所更新,但是允許其他進(jìn)程在對象上添加共享的DDL鎖定。如果是對表進(jìn)行DDL命令,則其他進(jìn)程可以同時修改表里 的數(shù)據(jù)。比如我們發(fā)出create view命令創(chuàng)建視圖時,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,在創(chuàng)建視圖時,其他用戶不能修改 基表的結(jié)構(gòu),但 是可以更新基表里的數(shù)據(jù)。

3.內(nèi)部鎖

內(nèi)部鎖保護(hù)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),如數(shù)據(jù)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里緩存的SQL游標(biāo)或者PL/SQL程序代碼都會獲得引用對象上的解析鎖定。如果我們發(fā)出DDL命令修改了某個對象的結(jié)構(gòu)時,該對象相關(guān)的、位于 shared pool里的解析鎖定就被打破,從而導(dǎo)致引用了該對象的SQL游標(biāo)或者PL/SQL程序代碼全都失效。下次再次執(zhí)行相同的SQL語句時,需要重新解析,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他的DDL鎖定,如果發(fā)生與解析鎖定相沖突的DDL鎖定,則解析鎖定也會被打破

死鎖的解決

1.查找鎖

3.Kill 操作系統(tǒng)進(jìn)程

Orakill 實(shí)例名 操作系統(tǒng)進(jìn)程ID

Orakill oralearn 2444

其中oralearn是數(shù)據(jù)庫sid,244是第二步查出spid

常用的數(shù)據(jù)完整性約束規(guī)則包括:

1.NOT NULL

2.唯一關(guān)鍵字

3.主關(guān)鍵字

4.外鍵

5.檢查項(xiàng)Check

由于本部分內(nèi)容再前面的章節(jié)中已經(jīng)穿插講解,本處不再贅述

習(xí)題

1.什么是事務(wù),請解釋什么是顯式事務(wù)和隱式事務(wù)。

2.事務(wù)具有哪四個特性?并行性 事務(wù)主要使用的情況是什么,請舉出四種情況。

3.事務(wù)級讀一致性包括那三種類型,并列表說明其相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。

4.什么是數(shù)據(jù)庫鎖,包括那兩種大的類型?TM鎖又包括那些類型?

5.將表級鎖和行級鎖結(jié)合起來,舉例解釋數(shù)據(jù)鎖的工作機(jī)制。

6.什么是死鎖?死鎖解決的步驟是什么?

7.為什么數(shù)據(jù)庫設(shè)計不推薦大量使用外鍵來確保數(shù)據(jù)完整性?

? 版權(quán)聲明
THE END
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