oracle数据库事务和锁

比眉伴天荒 2022-03-18 08:09 663阅读 0赞

# 数据库事务概括 #

1. 说明

一组SQL,一个逻辑工作单位，执行时整体修改或者整体回退。

2.事务相关概念

1）事务的提交和回滚：COMMIT/ROLLBACK

2）事务的开始和结束

开始事务：连接到数据库，执行DML、DCL、DDL语句

结束事务： 1. 执行DDL(例如CREATE TABLE),DCL(例如GRANT),系统自动执行COMMIT语句

2. 执行COMMIT/ROLLBACK

3. 退出/断开数据库的连接自动执行COMMIT语句

4. 进程意外终止，事务自动rollback

5. 事务COMMIT时会生成一个唯一的系统变化号（SCN）保存到事务表

3）保存点（savepoint）： 可以在事务的任何地方设置保存点，以便ROLLBACK

4）事务的四个特性ACID :

1. Atomicity（原子性）: 事务中sql语句不可分割，要么都做，要么都不做

2. Consistency(一致性) ： 指事务操作前后，数据库中数据是一致的，数据满足业务规则约束（例如账户金额的转出和转入），与原子性对应。

3. Isolation（隔离性）：多个并发事务可以独立运行，而不能相互干扰，一个事务修改数据未提交前，其他事务看不到它所做的更改。

4. Durability（持久性）：事务提交后，数据的修改是永久的。

5） 死锁：当两个事务相互等待对方释放资源时，就会形成死锁，下面章节详细分析

# oracle事务隔离级别 #

1 .两个事务并发访问数据库数据时可能存在的问题

1. 幻想读：

事务T1读取一条指定where条件的语句，返回结果集。此时事务T2插入一行新记录并commit，恰好满足T1的where条件。然后T1使用相同的条件再次查询，结果集中可以看到T2插入的记录，这条新纪录就是幻想。

2. 不可重复读取：

事务T1读取一行记录，紧接着事务T2修改了T1刚刚读取的记录并commit，然后T1再次查询，发现与第一次读取的记录不同，这称为不可重复读。

3. 脏读：

事务T1更新了一行记录，还未提交所做的修改，这个T2读取了更新后的数据，然后T1执行回滚操作，取消刚才的修改，所以T2所读取的行就无效，也就是脏数据。

2.oracle事务隔离级别

oracle支持的隔离级别：（不支持脏读）

READ COMMITTED--不允许脏读，允许幻想读和不可重复读
    
    
    SERIALIZABLE--以上三种都不允许

sql标准还支持READ UNCOMMITTED (三种都允许)和 REPEATABLE READ（不允许不可重复读和脏读，只允许幻想读）

以上区别在下面章节事务建立，隔离级别分析中说明

# 事务相关语句 #

1. 事务相关语句概括

![复制代码][copycode.gif]

SET TRANSACTION----设置事务属性
    SET CONSTRAINT -----设置约束
    SAVEPOINT ------------建立存储点
    RELEASE SAVEPOINT --释放存储点
    ROLLBACK---------------回滚
    COMMIT------------------提交

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# #

2. 建立事务、隔离级别分析

1）建立事务

![复制代码][copycode.gif]

SET TRANSACTION READ ONLY--事务中不能有任何修改数据库中数据的操作语句，这包括 insert、update、delete、create语句
    
    SET TRANSACTION READ WRITE--默认设置,该选项表示在事务中可以有访问语句、修改语句
    
    SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED
    
    SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE--serialzable可以执行DML操作

![复制代码][copycode.gif]

***注意：这些语句是互斥的，不能够同时设置两个或者两个以上的选项***

2）read only

eg：

set transaction read only;

select * from student;

结果：

![251635329352081.png][]

执行：

update student set name='小丸子' where id='ccc';

结果：

![复制代码][copycode.gif]

在行 3 上开始执行命令时出错:
    update student set name='小丸子' where id='ccc'
    错误报告:
    SQL 错误: ORA-01456: 不能在 READ ONLY 事务处理中执行插入/删除/更新操作
    01456. 00000 -  "may not perform insert/delete/update operation inside a READ ONLY transaction"
    *Cause:    A non-DDL insert/delete/update or select for update operation
               was attempted
    *Action:   commit (or rollback) transaction, and re-execute

![复制代码][copycode.gif]

3） read write

eg：

set transaction read write;
    select * from student;

![251635329352081.png][]

update student set name='小丸子' where id='ccc';
    select * from student;

结果：

transaction READ 成功。
    1 行已更新。

![282043376732593.png][]

***结论：允许读写***

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

1.建立两个事务如下：

事务1：

set transaction  read write;
    select * from student;

![282152199396303.png][]

事务2：

set transaction isolation level read committed;
    select * from student;

![282152199396303.png][]

2. 在事务1中修改某行数据并commit

update student set score=88 where id='fff';
    commit;

3. 在事务2中查询结果如下：

select * from student;

结果：

![282154090487868.png][]

***结论：事务2的隔离级别为 isolation level read committed, 支持不可重复读***

4. 在事务1中插入一行数据，并提交

insert into student values('iii','小梦','1',3,4,10);

5. 在事务2中查看：

select * from student;

![282141264234316.png][]

***结论：事务2隔离级别为 isolation level read committed, 允许幻想读***

5） isolation level  serializable

1.建立两个事务如下：

事务1：

set transaction  read write;
    select * from student;

![282152199396303.png][]

事务2：

set transaction isolation level serializable;
    select * from student;

![282152199396303.png][]

2. 在事务1中修改某行数据并commit

update student set score=88 where id='fff';
    commit;

3. 在事务2中查询结果如下：

select * from student;

结果：

![282152199396303.png][]

*结论：事务2的隔离级别为 isolation level serializable, 不支持不可重复读*

4. 在事务1中插入一行数据，并提交

insert into student values('iii','小梦','1',3,4,10);

5. 在事务2中查看：

select * from student;

![282043376732593.png][]

***结论：事务2的隔离级别为 isolation level serializable, 不支持幻想读***

* *

# ORACLE锁机制 #

1.  概括

1）说明

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

2） oracle中锁的类别

1.DDL锁： oracle自动的施加和释放

2.DML锁：事务开始时施加，使用Commit后者Rollback被释放、

3.内部锁： 由oracle自己管理以保护内部数据库结构

3）oracle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;

2.锁的模式

1)概括

![282210570808661.png][]

说明：

1. 数字越大，级别越高

2）eg：

![复制代码][copycode.gif]

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

![复制代码][copycode.gif]

3.锁查看

1）概括

![复制代码][copycode.gif]

SELECT * FROM V$SESSION;--查看会话和锁的信息
    
    SELECT * FROM V$SESSION_WAIT;--查看等待的会话信息
    
    SELECT * FROM V$LOCK;--系统中所有锁
    
    SELECT * FROM V$LOCKED_OBJECT;--系统中DML锁

![复制代码][copycode.gif]

2)eg:

set transaction read write;
    insert into student values ('jjj','小欣','1',3,4,90);
    SELECT * FROM V$LOCked_object;

![282234086583497.png][]

***分析：1. locked\_mode:3  ,因为我们执行的是insert， 因而是行级排他锁 row exclusive mode***

*　　*

# 死锁 #

1. 说明

1. 当两个用户希望持有对方的资源时就会发生死锁。即两个用户互相等待对方释放资源，oracle认定为产生了死锁，在这种情况下，将以牺牲一个用户作为代价，另一个用户继续执行，牺牲的用户的事务将回滚。

2. lORA-00060的错误并记录在数据库的日志文件alertSID.log中。同时在user\_dump\_dest下产生了一个跟踪文件，详细描述死锁的相关信息。

2.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。

3.死锁模拟

student table如下

![282141264234316.png][]

1. 开两个进程（此处使用sqldeveloper模拟）建立两个事务

事务1：

set transaction read write;

事务2：

set transaction read write;

2. t1 时刻 事务1和事务2中分别执行如下语句

事务1：

update student set classno=8 where id='iii';

事务2：

update student set score=score+10 where id='jjj';

结果如下：

1行已更新

3. t2时刻事务1和事务2中分别执行如下语句

事务1：

update student set score=score+20 where id='jjj';

事务2：

update student set classno=9 where id='iii';

结果如下：

![复制代码][copycode.gif]

错误报告:
    SQL 错误: ORA-00060: 等待资源时检测到死锁
    00060. 00000 -  "deadlock detected while waiting for resource"
    *Cause:    Transactions deadlocked one another while waiting for resources.
    *Action:   Look at the trace file to see the transactions and resources
               involved. Retry if necessary.

![复制代码][copycode.gif]

![291008317058725.png][]

*注意：ScriptRunner处红色的叉，出于等待状态*

4. commit 事务2，事务1结果如下：

![291011035023367.png][]

*注意：用时38.048s， 事务2commit前等待的时间*

4.解决死锁冲突

1）执行commit或者rollback结束事务

2）终止会话

还是借用3中死锁的例子

在等待资源时执行，查找阻塞会话

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

![291021232204327.png][]

执行：

alter system kill session '423,896';

结果：

![复制代码][copycode.gif]

在行 10 上开始执行命令时出错:
    alter system kill session '423,896'
    错误报告:
    SQL 错误: ORA-00027: 无法终止当前会话
    00027. 00000 -  "cannot kill current session"
    *Cause:    Attempted to use ALTER SYSTEM KILL SESSION to kill the current
               session.
    *Action:   None.

![复制代码][copycode.gif]

解决方法：另起一个session，关闭当前session（If it is necessary to kill the current session, do so from another session.）

另起线程执行上面的语句：

alter system kill session '423,896';

结果如下：（session kill成功，死锁解除，事务1更新成功）

![291033533451728.png][]

![291032343301356.png][]

5. 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。

4. 在非高峰期间执行DDL操作，在非高峰期间执行长时间运行的查询或事务。

***另外需注意，需监测系统中死锁，调查为什么这些锁正被保持，频率；当死锁发生通过回滚事务rollback或者终止会话来解决它。***

[copycode.gif]: /images/20220318/ff05752ca26b4449ab3e897fcfaa6ee8.png
[251635329352081.png]: /images/20220318/0a5c86de6bb2483c8f657576da794de4.png
[282043376732593.png]: /images/20220318/be71c2a04d8140769cb5017710f0871f.png
[282152199396303.png]: /images/20220318/1ec53c0dac6b4408bfbb03ced8b058be.png
[282154090487868.png]: /images/20220318/c027171715df466e8513e732864db76b.png
[282141264234316.png]: /images/20220318/b72f4d5d3da648efbf6a89f446d3ad22.png
[282210570808661.png]: /images/20220318/9fcadffa8a214046953ee0852442e91e.png
[282234086583497.png]: /images/20220318/6acf1f05b23640928e70e81a412af4c1.png
[291008317058725.png]: /images/20220318/904293273d4841cba2ae853fb2768add.png
[291011035023367.png]: /images/20220318/ee002e8fde72446da251e6129276c76c.png
[291021232204327.png]: /images/20220318/7042f1a7576a430c8be641757c75536b.png
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