Oracle事务之一：锁和隔离

Oracle事务之一：锁和隔离

一. 事务概述

事务管理是数据库处理的核心。数据库既要保证用户能并发地执行事务，还要保证数据库的一致性。

当第一条可执行的SQL开始执行，就隐形地开始了一个事务，直到遇到下面的几种情况：

1.Commit：提交事务。

2.RollBack：回滚。

3.DDL语句：执行和提交DDL语句结果前首先提交当前所有DML语句，成为隐式提交。

4.程序正常退出：自动提交。

5.不正常的程序失败：隐式回滚。

二.事务特性

事务的四个特性：A（原子性）、C（一致性）、I（隔离性）、D（永久性）。

三.事务隔离级别

数据库并发的事务会带来以下四个问题：脏读，更新丢失，不可重复读，幻读。

对于上面这四个问题，可以通过设置不同的隔离级别来避免。

首先是未提交读。这种并发性最高，但是仍会产生以上四个问题。

第二种是已提交读。这是Oracle的默认隔离级别，查询语句只能看到已提交的数据。隔离的已提交读能保证在访问特定的行时，该行的数据保持不变。所以，这个级别可以防止脏读和更新丢失。

第三种是可重复读。保证读一致性。

最后一种是串行。隔离级别最高，但数据库的并发性受到了很大的限制。对DML操作的数据会放置一个写锁，别的涉及DML的操作不得不等待锁解除。可以避免上面的四个问题，但在现实中不可用。

四.多版本读一致性

Oracle通过提供多版本来保证一致性，这个是通过撤销段来实现的。

Oracle默认提供语句级读一致性，也就是说，查询只能看到它开始前已提交的数据，看不到执行过程中提交的数据。

事务级读一致性就是可以保证在一个事务中的所有查询一致性。在这种情况下，每个事务中的语句都从同一个时间点来看数据，这个时间点就是事务开始时。它可以避免出现不可重复读和幻读。

五.锁的类型

根据保护的对象不同，Oracle数据库锁可以分为以下几大类：DML锁（data locks，数据锁），用于保护数据的完整性；DDL锁（dictionary locks，字典锁），用于保护数据库对象的结构，如表、索引等的结构定义；内部锁和闩（internal locks and latches），保护数据库的内部结构。

DML锁的目的在于保证并发情况下的数据完整性，在Oracle数据库中，DML锁主要包括TM锁和TX锁，其中TM锁称为表级锁，TX锁称为事务锁或行级锁。

当Oracle执行DML语句时，系统自动在所要操作的表上申请TM类型的锁。当TM锁获得后，系统再自动申请TX类型的锁，并将实际锁定的数据行的锁标志位进行置位。这样在事务加锁前检查TX锁相容性时就不用再逐行检查锁标志，而只需检查TM锁模式的相容性即可，大大提高了系统的效率。TM锁包括了SS、SX、S、X 等多种模式，在数据库中用0－6来表示。不同的SQL操作产生不同类型的TM锁。

在数据行上只有X锁（排他锁）。在 Oracle数据库中，当一个事务首次发起一个DML语句时就获得一个TX锁，该锁保持到事务被提交或回滚。当两个或多个会话在表的同一条记录上执行 DML语句时，第一个会话在该条记录上加锁，其他的会话处于等待状态。当第一个会话提交后，TX锁被释放，其他会话才可以加锁。

下面是各种锁。

行级排他锁（Row Exclusive，简称RX锁）

当我们进行DML时会自动在被更新的表上添加RX锁，或者也可以通过执行lock命令显式的在表上添加RX锁。在该锁定模式下，允许其他的事务通过DML语句修改相同表里的其他数据行，或通过lock命令对相同表添加RX锁定，但是不允许其他事务对相同的表添加排他锁（X锁）。

行级共享锁（Row Shared，简称RS锁）

通常是通过select … from for update语句添加的，同时该方法也是我们用来手工锁定某些记录的主要方法。比如，当我们在查询某些记录的过程中，不希望其他用户对查询的记录进行更新操作，则可以发出这样的语句。当数据使用完毕以后，直接发出rollback命令将锁定解除。当表上添加了RS锁定以后，不允许其他事务对相同的表添加排他锁，但是允许其他的事务通过DML语句或lock命令锁定相同表里的其他数据行。

共享锁（Share，简称S锁）

通过lock table in share mode命令添加该S锁。在该锁定模式下，不允许任何用户更新表。但是允许其他用户发出select …from for update命令对表添加RS锁。

排他锁（Exclusive，简称X锁）

通过lock table in exclusive mode命令添加X锁。在该锁定模式下，其他用户不能对表进行任何的DML和DDL操作，该表上只能进行查询。

共享行级排他锁（Share Row Exclusive，简称SRX锁）

通过lock table in share row exclusive mode命令添加SRX锁。该锁定模式比行级排他锁和共享锁的级别都要高，这时不能对相同的表进行DML操作，也不能添加共享锁。

这五种模式的TM锁的兼容关系如下表所示（√表示互相兼容的请求；×表示互相不兼容的请求；N/A表示没有锁定请求）：

-	S	X	RS	RX	SRX	N/A
S	√	×	√	×	×	√
X	×	×	×	×	×	√
RS	√	×	√	√	√	√
RX	×	×	√	√	×	√
SRX	×	×	√	×	×	√
N/A	√	√	√	√	√	√

从前面的描述中可以看到，我们不仅可以通过发出DML语句的方式，由Oracle自动在表级别上添加TM锁。我们还可以通过发出lock table命令主动地在表级别上添加TM锁，并在该命令中可以指定不同的锁定模式，其命令格式如下所示：

lock table in [row share][row exclusive]

[share][share row exclusive][exclusive] mode;

对Oracle数据库中的各SQL语句所产生的表级锁的情况进行汇总，如下表所示：

SQL语句	表锁定模	允许的表锁定模式
Select * from ……	RS	RS、RX、S、SRX、X
Insert into ……	RX	RS、RX
Update ……	RX	RS、RX
Delete from ……	RX	RS、RX
Select * from for update	RS	RS、RX、S、SRX
lock table in row share mode	RS	RS、RX、S、SRX
lock table in row exclusive mode	RX	RS、RX
lock table in share mode	S	RS、S
lock table in share row exclusive mode	SRX	RS
lock table in exclusive mode	X	RS

对于通过lock table命令主动添加的锁定来说，如果要释放它们，只需要发出rollback命令即可。

六.我学习中的疑惑和解答

疑惑：既然已经有了锁，为什么还要有隔离级别？

解答：在csdn上找到一个答案，地址：http://topic.csdn.net/u/20100713/12/7e6e102e-03f9-420e-81b3-527ab4437792.html。

具体：

事务隔离级别是并发控制的整体解决方案，其实际上是综合利用各种类型的锁和行版本控制，来解决并发问题。
锁是数据库并发控制的内部机制，是基础。当然，数据库同时还会利用行版本控制（SQL Server 2005 及以上）来进行并发控制；在数据库内部还使用闩（latch），互斥（mutex）等机制处理内部资源（如，缓存）的并发访问。
对用户来说，只有当事务隔离级别无法解决一些并发问题和需求时，才有必要在语句中手动设置锁。不适当的设置锁，可能会导致严重的阻塞和死锁。建议，只有在完全了解锁机制的情况下，才可以在语句中手动设置锁，否则应该使用事务隔离级别。