Oracle数据完整性和锁机制

Oracle数据完整性和锁机制

本课内容属于Oracle高级课程范畴，内容略微偏向理论性，可是与数据库程序开发和管理、优化密切相关；另外本课的部份内容在前面章节已经涉及，请注意理论联系实际。

事务 

    事务(Transaction)从 通信的角度看：是用户定义的数据库操做序列，这些操做要么全作、要么全不作，是不可分割的一个工做单元。事务控制语句称为TCL，通常包括Commit和Rollback。

    事务不是程序，事务和程序分属两个概念。在RDBMS中，一个事务能够有一条SQL语句、一组SQL语句或者整个程序；一个应用程序又一般包含多个事务。

    事务是恢复和并发控制的基本单元。

显式事务和隐式事务

begin

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

    values ('888','测试班级','测试班级','肖丰斌','003','38','');

    commit/rollback;

   end ;

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

    values ('888','测试班级','测试班级','肖丰斌','003','38','');

    commit/rollback;

 

事务的ACID特性和结束方式

事务的ACID特性和结束方式

破坏事务ACID特性的因素包括：

   1.多个事务并行运行时，不一样事务的操做交叉执行

   2.事务在运行过程当中被强行终止

事务的结束方式包括：

 

 

并行性和一致性

 

   并行性和一致性是针对多用户、多事务，而非单用户、单事务数据库环境的，其含义是在多用户、多事务环境下，针对同一张数据库表的数据存在同时更新（含Update和Insert、Delete）的状况。

  并行性意味着多用户可以同时访问数据；

  一致性意味着每一个用户看到的数据是一致的。

   为保证数据的一致性，通常采用了事务隔离机制（事务隔离模型），又称为事务串行化，用来保证事务尽可能按照串行的方式执行。

 

执行并行事务要防止三种状况：

1.脏读：事务读取了另一个没有提交的事务的数据(脏数据)；

2.非重复读：事务从新读取了之前读取的数据，结果发现另一个已经提交的事务已经修改了那些数据；

3. 幻影读：一个事务从新执行，返回知足条件的行集数据，结果发现另一个已经提交的事务插入了知足条件的其余行的数据。

 

隔离层	未提交的读模式	提交的读模式	重复读模式	串行化模式
脏读	可能	不可能	不可能	不可能
非重复读	可能	可能	不可能	不可能
幻影读	可能	可能	可能	不可能

 

并行性适用的状况

前提条件是必须是多CPU的服务器上执行，此时并行性的好处才能显示出来，单CPU服务器上实验并行性反而会下降性能。 

 

•处理对大表(至少100万行记录以上)的大数据量查询

•处理链接很是大的表查询

•处理创建大索引、大容量数据装载、汇总计算

•处理Oracle对象间大量数据拷贝等做业

•处理在SMP(对称多处理器)或MPP(大规模并行处理)群和聚合(多机器同时访问同一组磁盘和主数据库)的机器上的查询

•处理存放在分布于不一样磁盘的多个数据文件中的数据查询

•处理须要大量辅助内存的查询，如Group by、Order By等

 

语句级读一致性和事务级读一致性

 

 

 

 

 

 

Oracle锁

 

什么是数据库锁

    锁是用于防止在访问相同的资源(包括用户对象、系统对象、内存、Oralce数据字典中的共享数据结构，最多见的是数据库表Table对象)时 ，事务之间的有害性 交互（存、取）的一种机制。

    不一样类型的锁，表明了当前用户是容许仍是阻止其它用户对相同资源的同时存取，从而确保不破坏系统数据的完整性、一致性和并行性。

    加锁是实现数据库并发控制的一个很是重要的技术。当事务在对某个数据对象进行操做前，先向系统发出请求，对其加锁。加锁后事务就对该数据对象有了必定的控制，在该事务释放锁以前，其余的事务不能对此数据对象进行更新操做。

两种锁机制

共享锁（Share Lock）：即S锁，是经过对数据存取的高并行性来实现的。加了共享锁的数据库对象能够被其它事务读取，可是不能被其它事务修改。

独占锁（Exclusive Lock）：即X锁，又称排它锁，是用来防止同时共享相同资源的锁。加了独占锁的数据库对象不能被其它事务读取和修改。

 

•锁在事务保持期间是被保持的，用来防止包括脏读、丢失更新和破坏性DLL等交互行为。对一个事务中SQL语句所作的修改只有在该事务提交或回滚后才能被其它事务所使用。

•Commit或Rollback执行后，事务所使用的锁被释放。

死锁

 

锁的类型

1.数据锁(DML锁)。

用来保证并行访问数据的完整性。可以防止同步冲突的DML和DDL操做的破坏性 交互。是Oracle中主要的锁，又包括表级锁（TM锁）和行级锁（TX锁、也称为事务锁）。

(1).TM锁

  

 

1.数据锁(DML锁) 。

(2).TX锁及DML锁工做机制

  TX锁是Transaction eXclusive Lock行级排它锁，对一条记录加上TX锁后，其余用户不能修改、删除该记录。

•当Oracle 执行DML语句时，系统自动在所要操做的表上申请TM类型的锁。当TM锁得到后，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锁模式的相容性便可，大大提升了系统的效率。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。不一样的SQL操做产生不一样类型的TM锁。

1.数据锁(DML锁)

(2).TX锁及DML锁工做机制

•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语句时就得到一个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，其余的会话处于等待状态。当第一个会话提交后，TX锁被释放，其余会话才能够加锁。

•当Oracle数据库发生TX锁等待时，若是不及时处理经常会引发Oracle数据库挂起，或致使死锁的发生，产生ORA-60的错误。这些现象都会对实际应用产生极大的危害，如长时间未响应、大量事务失败等。

 

2.字典锁(DDL锁)

  当 DDL命令发出时，Oracle会自动在被处理的对象上添加DDL锁定，从而防止对象被其余用户所修改。当DDL命令结束之后，则释放DDL锁定。DDL锁定不能显式的被请求，只有当对象结构被修改或者被引用时，才会在对象上添加DDL锁定。好比建立或者编译 存储过程时会对引用的对象添加DDL锁定。在建立视图时，也会对引用的表添加DDL锁定等。

在执行DDL命令以前，Oracle会自动添加一个隐式提交命令，而后执行具体的DDL命令，在DDL命令执行结束以后，还会自动添加一个隐式提交命令。实际上，Oracle在执行DDL命令时，都会将其转换为对数据字典表的DML操做。好比咱们发出建立表的DDL命令时，Oracle会将表的名称插入数据字典表tab$里，同 时将表里的列名以及列的类型插入col$表里等。所以，在DDL命令中须要添加隐式的提交命令，从而提交那些对数据字典表的DML操做。即便DDL命令失 败，它也会发出提交命令。DDL锁包括三种类型：

 

•排他的DDL锁定(Exclusive DDL Lock)  
大部分的DDL操做都会在被操做的对象上添加排他的DDL锁定，从而防止在DDL命令执行期间，对象被其余用户所修改。当对象上添加了排他的DDL锁定之后，该对象上不能再添加任何其余的DDL锁定。若是是对表进行DDL命令，则其余进程也不能修改表里的数据。

2.字典锁(DDL锁)

•共享的DDL锁定(Shared DDL Lock )  
用来保护被DDL的对象不被其余用户进程所更新，可是容许其余进程在对象上添加共享的DDL锁定。若是是对表进行DDL命令，则其余进程能够同时修改表里 的数据。好比咱们发出create view命令建立视图时，在视图的所引用的表(这种表也叫基表)上添加的就是共享的DDL命令。也就是说，在建立视图时，其余用户不能修改 基表的结构，但 是能够更新基表里的数据。

3.内部锁

  内部锁保护内部数据库结构，如数据文件，对用户是不可见的。

 

2.字典锁(DDL锁)

 

•可打破的解析锁定(Breakable Parsed Lock)

   在shared pool里缓存的SQL游标或者PL/SQL程序代码都会得到引用对象上的解析锁定。若是咱们发出DDL命令修改了某个对象的结构时，该对象相关的、位于 shared pool里的解析锁定就被打破，从而致使引用了该对象的SQL游标或者PL/SQL程序代码全都失效。下次再次执行相同的SQL语句时，须要从新解析，这 也就是所谓的SQL语句的reload了。可打破的解析锁定不会阻止其余的DDL锁定，若是发生与解析锁定相冲突的DDL锁定，则解析锁定也会被打破

死锁的解决

1.查找锁

 

 

 

 

3.Kill 操做系统进程

Orakill 实例名 操做系统进程ID

Orakill oralearn 2444

其中oralearn是数据库sid,244是第二步查出spid

  

 

数据完整性

经常使用的数据完整性约束规则包括：

1.NOT NULL

2.惟一关键字

3.主关键字

4.外键

5.检查项Check

 

因为本部份内容再前面的章节中已经穿插讲解，本处再也不赘述

 

 

要点及习题

习题

1.什么是事务，请解释什么是显式事务和隐式事务。

2.事务具备哪四个特性？并行性 事务主要使用的状况是什么，请举出四种状况。

3.事务级读一致性包括那三种类型，并列表说明其相同点和不一样点。

4.什么是数据库锁，包括那两种大的类型？TM锁又包括那些类型？

5.将表级锁和行级锁结合起来，举例解释数据锁的工做机制。

6.什么是死锁？死锁解决的步骤是什么？

7.为何数据库设计不推荐大量使用外键来确保数据完整性？