Oracle 事务 锁

一、 事务

是一系列的数据库操作，是数据库应用的基本逻辑单位以及并发控制的基本单位。所谓的事务，它是一个操作序列，这些操作要么都执行，要么都不执行，它是一个不可分割的工作单位。

要将有组语句作为事务考虑，就需要通过ACID测试，即原子性，一致性，隔离性和持久性。

1. 事务性质

原子性、一致性或可串性、隔离性、持久性

▶ 原子性Atomic：即不可分割性，事务要么全部被执行，要么就全部不被执行。

▶ 一致性或可串性Consistency：事务的执行使得数据库从一种正确状态转换成另一种正确状态。

▶隔离性Isolation：事务允许多个用户对同一个数据进行并发访问，而不破坏数据的正确性和完整性。同时，并行事务的修改必须与其他并行事务的修改相互独立。在事务正确提交之前，不允许把该事务对数据的任何改变提供给任何其他事

▶ 持久性Durability：事务正确提交后，其结果将永久保存在数据库中，即使在事务提交后有了其他故障，事务的处理结果也会得到保存。

2. 事务语句

▶ 开始事物：begin transaction

▶ 提交事物：commit transaction

▶ 回滚事务：rollback transaction

用户在事务（transaction）内可以声明（declare）被称为保存点（savepoint）的标记。保存点将一个大事务划分为较小的片断。

▶ save transaction 保存点名称 --自定义保存点的名称和位置

▶ rollback transaction 保存点名称 --回滚到自定义的保存点

用户可以使用保存点（savepoint）在事务（transaction）内的任意位置作标记。之后用户在对事务进行回滚操作（rolling back）时，就可以选择从当前执行位置回滚到事务内的任意一个保存点。

3. 事务使用

① 创建一张表以作示例

-- 建表
  
create table student(
id varchar2(4),
name varchar2(100), --姓名
sex varchar2(1),  --性别 1 男  2 女  0 未知
score integer default 0
);

select * from student;

-- 插入数据

insert into student (id, name, sex)values ('0001', '大王', '2'); 
insert into student (id, name, sex)values ('0002', '刘一', '1'); 
insert into student (id, name, sex)values ('0003', '陈二', '2');
insert into student (id, name, sex)values ('0004', '张三', '0');
insert into student (id, name, sex)values ('0005', '李四', '1');
insert into student (id, name, sex)values ('0006', '王五', '0');
insert into student (id, name, sex)values ('0007', '赵六', '1');
insert into student (id, name, sex)values ('0008', '孙七', '2');
insert into student (id, name, sex)values ('0009', '周八', '2');
insert into student (id, name, sex)values ('0010', '吴九', '1');
insert into student (id, name, sex)values ('0011', '郑十', '1');
commit;

 

② 以上表为基础的一个事务示例

CREATE OR REPLACE PROCEDURE p_transaction_test(p_error_no   out int, --错误编号
                                               p_error_info out varchar2 --错误信息
                                               ) as

begin
  /*
  wangrui 事务commit测试
  ①处commit:第一条更新成功，第二条更新失败，回滚；由于第二条失败时，第一条已经提交。
  ②处commit；第一条更新失败，第二条更新失败；由于没有提交，第二条失败，语句还没到②commit处已经回滚，两条均未更新。
  ③处commit；在此，跟②处的结果是一样的，是对事物最后的提交。
  
  Ⅰ处savepoint会使事务回滚到A为止，如果此时①处有commit，会导致Ⅰ保存点失效，报错，但是事务会回滚到①提交处
  Ⅱ处savepoint会使事务回滚到B位置
  注意：roll rollback to savepoint之后需要commit。否则事务回到savepoint之后，savepoint之前的获得的锁并未被释放
  
  一般使用commit提交即可，不使用savepoint。
  ……
  */

  p_error_no   := 0;
  p_error_info := ' ';
  begin
  
    --Ⅰ
    --savepoint save1;
  
    update student set sex = '1' where id = '0001'; --一条会成功更新的SQL语句
  
    --①
    commit;
    --Ⅱ
    --savepoint save1;
  
    update student set sex = '11' where id = '0002'; --一条语句超长，更新失败的SQL语句
  
    --②
    --commit;
  
  exception
    when others then
      rollback --to savepoint save1;commit
      ;
      p_error_no   := -1;
      p_error_info := '失败:' || SQLERRM;
      return;
  end;

  --③提交事务
  commit;

end;

二、 事务的隔离级别

1. 事务并发访问时存在的问题

▶ 脏读：如果一个事务读取的记录是另一个未完成事务的一部分，就发生了脏读。如果第一个事务正常完成，就没有什么问题。但是，如果前一个事务回滚了，那将从数据库从未发生的事务中获取了信息。

▶ 不可重复读取：很容易将不可重复性读取和脏读混淆。如果一个事务中两次读取记录，而另一个事务在这期间改变了数据，就会发生不可重复性读取。

▶ 幻读：如果一个事务读取一个记录，返回结果集，此时，另一个事务插入一条记录并提交

2. 事务的隔离级别 

3. ORACLE支持的事务隔离级别

只读模式：只读事务只能看到事务执行前就已经提交的数据，且事务中不能执执行 INSERT ， UPDATE ，及 DELETE 语句

已提交读取：Oracle 默认使用的事务隔离级别。事务内执行的查询只能看到查询执行前（而非事务开始前）就已经提交的数据。Oracle 的查询永远不会读取脏数据（未提交的数据）。

Oracle 不会阻止一个事务修改另一事务中的查询正在访问的数据，因此在一个事务内的两个查询的执行间歇期间，数据有可能被其他事务修改。举例来说，如果一个事务内同一查询执行两次，可能会遇到不可重复读取或不存在读取的现象。 

串行化：串行化隔离的事务只能看到事务执行前就已经提交的数据，以及事务内 INSERT ， UPDATE ，及 DELETE 语句对数据的修改。串行化隔离的事务不会出现不可重复读取或不存在读取的现象。

--只允许select操作，不允许有任何修改数据库（包括 insert、update、delete）中数据的操作语句，允许创建语句create
set transaction read only;
--默认设置,表示在事务中可以有访问语句、修改语句（包括insert、delete、update），允许创建语句create，同read committed
set transaction read  write; 
--同read write; 
set transaction isolation level read committed;
--serialzable可以执行DML操作
set transaction isolation level serializable;

3.1 read only 

新建一个事务如下

set transaction read only;

① 执行

select * from student;

 

② 执行

update student set score = 100 where id = '0002';

 

3.2 read write

① 新建一个事务如下

set transaction read write;

② 执行

select * from student;

 

② 执行

update student set score = 100 where id = '0002';

select * from  student;

 

结论：允许读写（包括insert、delete、update）

3.3 isolation level read committed（可幻读和重复读）

新建两个事务如下

① 新建事务T1

set transaction read  write;

select * from student;

 

② 新建事务T2

set transaction isolation level read committed;

select * from student;

 

③ 在事务T1中修改ID=002的记录并commit；

update student set score = 100 where id = '0002';--未commit状态下在T2事务中并未看到更新

commit;

④ 在事务T2 中查看commit后的结果如下（commit状态下看到更新结果）

select * from student;

 

⑤ 在事务T1中删除ID=003的记录, 并commit；

delete from student where id='0003';--未commit时在T2中还可以看到该条记录

commit;

⑥ 在事务T2 中查看commit后的结果如下(commit之后看不到该条记录)

 

⑦ 在事务T1中插入ID=0006的记录，并commit；

insert into student (id, name, sex)values ('0006', '王五', '0');--未commit之前在T2中看不到该条记录

commit;

⑧ 在事务T2 中查看commit后的结果如下（commit之后看到该条记录已经添加）

 

结论：①-⑥ 说明事务隔离级别为isolation level read committed时，允许可重复读。

⑦-⑧ 说明事务隔离级别为 isolation level read committed, 允许幻想读

3.4  isolation level  serializable

创建了两个事务如下

① 新建事务T1

set transaction read write;

select * from student;

 

② 新建事务T2

set transaction isolation level serializable;

select * from student;

 

③ 在事务T1中修改ID=002的记录并commit；

update student set score = 100 where id = '0002';--未commit状态下在T2事务中并未看到更新

commit;

④ 在在事务T2 中查看commit后的结果如下(commit状态下也没有看到更新)

 

⑤ 在事务T1中删除ID=003的记录, 并commit；

delete  from student where id='0003';--未commit时在T2中还可以看到该条记录

commit;

⑥ 在事务T2 中查看commit后的结果如下（commit状态下依然可以看到该条记录）

 

⑦ 在事务T1中插入ID=0006的记录，并commit；

insert into student (id, name, sex)values ('0006', '王五', '0');--未commit之前在T2中看不到该条记录

commit;

⑧ 在事务T2 中查看commit后的结果如下（commit状态下依然看不到该条记录）

 

结论：①-⑥ 说明事务隔离级别为isolation level  serializable时，不支持可重复读。

⑦-⑧ 说明事务隔离级别为 isolation level  serializable 时, 不支持幻想读

三、 锁

锁是一种机制，多个事务同时访问一个数据库对象时，该机制可以实现对并发的控制

ORCLE 多事务并发可能存在的问题

丢失更新：丢失更新发生在一个更新成功写入数据库后，而又意外地被另一个事务重写时。这是怎么发生的呢？如果有两个事务读取整个记录，然后其中一个向记录写入了更新信息，而另一个事务也向该记录写入更新信息，这是就会出现丢失更新。

1. oracle 中锁的类型

① DML锁（data locks，数据锁），用于保护数据的完整性。oracle自动的施加和释放。

② 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. 事务开始时施加，使用Commit后者Rollback被释放。

③ 内部锁和闩（internal locks and latches），保护数据库的内部结构。由oracle自己管理以保护内部数据库结构。

2. 锁的粒度

① 行级锁（TX）：阻止该行上的DML操作，直到Commit或者Rollback。

② 表级锁（TM）：

③ 数据库级锁:：

eg：将数据库锁定为只读模式 alter database open read only;

eg：将数据库设置为限制模式（导入导出数据库时使用）：alter system enable restricted session;

3. oracle 中锁的模式

3.1 锁的模式

3.2 锁的兼容性

3.3 锁表语句

lock table student in row share mode;
lock table student in row exclusive mode;  --用于行的修改
lock table student in share mode;   --阻止其他DML操作
lock table student in share row exclusive mode;    --阻止其他事务操作
lock table student in exclusive mode;  --独立访问使用

 

4. 锁的查看

① 创建一个事务，执行

update student set score=888 WHERE ID='0004';

② 执行

select * from v$locked_object; --object_id为表名

 

③ 执行

select s.sid, s.serial#, s.username, s.schemaname, s.osuser, s.process, s.machine, s.terminal, s.logon_time, l.type, l.lmode
  from v$session s, v$lock l
 where s.sid = l.sid
   and s.sid= '3231'
 order by sid;

 

如图，DML操作，获得一个TM锁，还获得一个TX锁，还有一个……，故而其他事务可以对该表的其他行进行编辑，但是0004行不允许其他事务有任何操作。

我们可以认为Oracle 6种MODE的锁，根据锁定的对象不同而有不同的名称，如6号的X锁，既可以是用于锁表的TM锁，也可以是TX锁，也可以是DDL锁。

四、 死锁

如果一个锁由于另一个锁占有资源而不能完成应该做的工作，就会导致死锁；反之亦然。

1 死锁产生条件

① Mutual exclusion（互斥）：资源不能被共享，只能由一个进程使用。

② Hold and wait（请求并保持）：已经得到资源的进程可以再次申请新的资源。

③ No pre-emption（不可剥夺）：已经分配的资源不能从相应的进程中被强制地剥夺。

④ Circular wait（循环等待条件）：系统中若干进程组成环路，该环路中每个进程都在等待相邻进程正占用的资源。

2. 死锁模拟

① 查看表内容

select * from student;

 

② 新建一个事务T1，执行

update student set score=111 WHERE ID='0002';

未提交状态下提示一行被更新

③ 新建一个事务T2，执行

update student set score=333 WHERE ID='0003';

未提交状态下提示一行被更新

④ 在事务T1中执行

update student set score=222 WHERE ID='0003';

显示“正在执行……”表示等待中

⑤ 在事务T2中执行

update student set score=444 WHERE ID='0002';

 

此时，事务T2显示“正在执行……”表示等待，T1事务是提交或者回滚状态

⑥ commit 事务T1

 

显示事务T1只更新了0002,0003并未更新成功。

⑦ commit 事务T2，然后查看结果

 

显示事务T2更新了0002,0003，相当于事务T1的结果丢失了。

3. 解决死锁冲突

在没有执行⑥⑦操作的情况下

新⑥ 执行

select sid,serial#,username from v$session where sid in (select blocking_session from v$session);

alter system kill session '1522,42255';

第一行代码找到sid='1522，serial#=42255'

第二行代码杀掉这个堵塞的进程

新⑦ 此时，提交进程事务T1，结果显示。

 

新⑧ 提交事务T2，显示提交成功，查看结果

 

显示事务T2更新了0002,0003，相当于事务T1的结果丢失了。

结论：oracle在死锁情况下，会保存后面一个事务的更新结果。

4. 事务和死锁预防总结

① 避免应用不运行长事务。

② 经常提交以避免长时间锁定行。

③ 避免使用LOCK命令锁定表。

⑤ 在高峰期间执行DDL操作，在非高峰期间执行长时间运行的查询或事务。